带式输送机多机驱动功率平衡双模糊控制器研究

添加人：admin 发布时间：2015/12/17 9:56:55 来源：中国破碎机网

　　带式输送机作为散状物料和成件物品的运输设备，广泛应用于冶金、矿山、煤炭、港口、电站、建材、粮食、化工、轻工、石油等各行业，在许多场合，为满足远距离、高速的要求，常采用几台同型号电机共同驱动。由于各种复杂因素，几台电机输出功率往往不平衡，一方面会降低效率，另一方面可能会带来不安全因素，损坏电气设备，影响生产，因此对功率平衡的研究具有定的意义。
　　功率平衡控制，对于3台电机的功率平衡控制，提出采用递阶模糊控制方式，可以在一定程度缓解规则数目过多的问题，但是未达到理想效果。本文提出一种双模糊控制器的功率平衡控制方式。
　　1系统介绍带式输送机功率平衡控制系统见。检测电型卡板）数量及强度可按壳体承受1MPa水压试验来计算。
　　卡板一般组合使用，例如对于提升式快开门结构，可以在门板左右两侧安装齿条形卡板，同时在门板上边及壳体法兰下边安装L形卡板；对于平移式快开门结构，可以在门板或壳体法兰上下两边安装T形螺栓，左右两侧安装U形卡板等。在设计时机电流和带式输送机带速，根据同电网下各个同型号电机的电流大小能反映其功率大小的特点，可比较各电机输出功率，结合带速，调节调速型液力耦合器内勺杆位置来改变电机输出功率大小，对于电流偏小的电机，其连接的调速型液力耦合器勺杆拉出，以提高其输出功率，相反，电流偏大的电机，其连接的调速型液力耦合器勺杆推入，以减小其输出功率。
　　带式输送机功率平衡控制系统1.控制器2.电机3.电动执行器4.调速型液力耦合器5.减速器6.输送带7.滚筒8.速度传感器应考虑门板面积、工况、机加装配难度、测量、美观等因素，组合使用。
　　业于沈阳大学机械电子工程专业，三一重型装备有限公司机械设计员，从事防爆设备机械设计工作，电话：024-31808072，电子信箱：changxfsany.com.cn.责任编辑：侯淑华：2010-05-05 2万案比较本系统以3台电机驱动为例，3台电机电流比较方案有如下几种选择：将三电机电流两两比较，可得到其大小顺序，如可计算mH和n=i3-i2的两值符号及大小，再输送带速度，对各勺杆做相应决策；以3台电机电流平均值为量，计算各电机电流与量的差值，结合输送带速度，做出控制决策；先比较三电机电流大小，可使居中的电流为电流，计算其他两电流与电流的差值，结合输送带速度，电流对应勺杆不动作，对另外两勺杆进行动作使其他两电机电流向电流靠近。
　　方案（2）有4个输入变量送入模糊控制器，方案（1）和方案（3）均有3个输入变量，如果考虑变量变化率，个数会更多，导致控制规则数过多而模糊推理无法实现，因此排除方案（2）。另外注意到方案（3）确定电流后（设i2为电流ic，i1为较大电流iH，i3为较小电流4），电流对应的勺杆不动作（JC=ZO），根据e和v即得到JH，根据e2=ic-iL和V即得到Jl，Jh和Jl的推理过程互不影响，因此考虑采用双模糊控制器，每个模糊控制器输入变量为e1和v或e2和v两个，考虑电流偏差变化率，则各为3个，规则数目大大减少，因此选用方案（3）。
　　3模糊控制的实现各变量由物理论域到上述模糊变量的模糊化如所示。
　　模糊变量双模糊控制规则表如表1所示。其中Ei，Ci及Jh分别为模糊控制器1的输入输出量，E2，C2Jl分别为模糊控制器2的输入输出量。
　　表1模糊控制规则表两模糊控制器控制规则数均为M=45个。远小于同等情况下单模糊控制器的675个。
　　4智能积分环节为提高系统控制的稳态精度，对两模糊控制器引入智能积分。当电流偏差变化率大于零即趋势增大时，引入积分环节，反之，当电流偏差变化率小于零即趋势减小时，不引入积分环节，即煤矿机械基于蚁群算法的矿井提升机变频调速系统杜中杰，陈鸿，闫晓军（中北大学，太原030051）算法和直接转矩控制技术相结合的交流调速方案。仿真实验证明，新型的调速方案鲁棒性强，速度响应快，有效地提高了矿井提升机的动态性能，具有广阔的应用前景。
　　引言目前老式矿井提升机调速方式主要为绕线式异步电动机转子串电阻调速，这种调速方法的缺陷为调速效率低下，通过增加转差功率的消耗来降低转E、C及Av为两模糊控制器输入，J为两模糊控制器输出。
　　5系统头现入信号处理模块（电流采样及调理，速度检测）、键盘输入与显示输出模块（期望速度给定，电机电流及速度的显示）、输出控制模块（数模转换及伺服驱动）和通讯模块等组成。
　　软件采用C语言，主要由主程序，中断服务子程序和功能子程序构成。
　　三电机电流大小顺序变化时，相应的电流及输送带速度v，比较三电流大小顺序，并判断其与上次采样的电流大小顺序是否改变，若不变，则计算e 1、C2及Av，经模糊化，基于规则的模糊推理及解模糊得到控制输出并经D/A模块及输出驱动模块驱动伺服电机转换为勺杆的动作；相反若三电机电流大小顺序改变，则在执行上述步骤之前先对速从而提高了成本，难以协调调速过程的快速性和稳态特性，因此改进矿进提升机的控制性能成为矿山生产中的一个关键问题。
　　针对矿井提升机调速系统的特点，为了实现调6结语对于本系统，引入双模糊控制以有效减少模糊控制规则及模糊推理时间，并加入智能积分环节以提高控制精度，减少稳态误差。将本系统加到3台50kW电机驱动的带式输送机系统进行测试，并记录3台电机电流值，结果显示其响应速度较快，稳态误差小，鲁棒性强，达到了预期的效果。