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基于模糊控制的下运带式输送机液压制动系统的研究

荆栋  
【摘要】:下运带式输送机是煤矿生产中的一种重要的运输设备,其可靠平稳运行对保证矿井正常、安全、高效生产有着重要的意义。对下运带式输送机的限速和制动是保证其能否可靠运行的一个关键技术问题,同时对下运带式输送机的制动也是近年来胶带输送机研究的专题之一 。本论文介绍了下运带式输送机制动技术的发展现状,主要研究了基于模糊控制的下运带式输送机液压制动系统,运用液压制动系统对下运带式输送机进行制动可靠性高,对矿井的安全给予了很大保障。 本文以实际工况为依据,针对下运带式输送机液压制动系统的系统结构、工作原理和运行特点,建立了下运带式输送机液压制动系统及其各功能部件的力学模型、数学模型,并以 MATLAB 的组件 Simulink 为工具进行了仿真。得到了下运带式输送机液压制动系统中刹车变量泵对下运带式输送机产生的制动力矩与泵的进出口压力差和排量的正比关系,并且可以按需要进行无级调节,随着对下运带式输送机的制动减速,液压制动系统产生的制动力矩也逐渐递减。 本文运用模糊控制理论对下运带式输送机的液压制动系统进行控制。选择下运带式输送机的运转速度、液压系统的系统压力和压力补偿型电液比例节流阀的控制电流作为模糊控制器的输入输出语言变量,运用模糊理论把这些物理量从物理精确论域转换到语言模糊论域,并确立了模糊控制器输入输出语言变量的值和隶属函数,经过模糊推理得到模糊控制器的控制规则表,对下运带式输送机的液压制动系统进行控制。同时提出了下运带式输送机液压制动系统模糊控制器的软硬件实现方案。 模糊控制具有不依靠对象的显式模型,适应性强,系统鲁棒性好,有效的线性控制作用,控制器的参数整定方便,结构简单,系统软硬件实现都较方便,具有智能性、自学性等特点,应用于下运带式输送机液压制动系统的控制完全可行,并且克服了采用传统控制的建立精确数学模型的大量工作。


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