【摘要】： 隨著國(guó)家“億噸煤”基地的建設(shè)發(fā)展需要,礦井工作面對(duì)刮板輸送機(jī)的整機(jī)性能、可靠性的要求也越來(lái)越高,減速器作為刮板輸送機(jī)的核心部件,在其中起著至關(guān)重要的作用,為了提高刮板輸送機(jī)的工作性能和可靠性,對(duì)新設(shè)計(jì)制造的減速器,須利用專門的高動(dòng)態(tài)性能固定試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行模擬加載試驗(yàn),以往所用的普通加載試驗(yàn)臺(tái)難以勝任。近年來(lái)我國(guó)開始利用二次調(diào)節(jié)技術(shù)研制新型加載試驗(yàn)設(shè)備,在這種二次調(diào)節(jié)加載技術(shù)的理論與應(yīng)用方面,取得了一定成果和進(jìn)展,但還存在許多需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題,例如系統(tǒng)柔性、耦合干擾、系統(tǒng)魯棒性等問(wèn)題。本文就是以減速器模擬加載系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)如上這些問(wèn)題進(jìn)行理論分析和研究。 本文建立了含有柔性環(huán)節(jié)的減速器加載系統(tǒng)的多自由度傳遞函數(shù)方塊圖模型,并利用傳遞函數(shù)方塊圖模型,對(duì)前置級(jí)排量控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)、加載單元轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了頻域分析,并通過(guò)仿真分析研究了柔性環(huán)節(jié)對(duì)加載系統(tǒng)特性的影響。 為了改善系統(tǒng)的控制性能,提高系統(tǒng)的魯棒性,本文對(duì)該加載系統(tǒng)的魯棒控制策略進(jìn)行了仿真研究,采用動(dòng)態(tài)魯棒補(bǔ)償控制方法,設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)魯棒補(bǔ)償控制器,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法的有效性,得出了一些有參考價(jià)值的結(jié)論,
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TH132.46
【圖文】：

c) d)圖 3-1 前置級(jí)排量控制開、閉環(huán)頻域特性定判據(jù)，前置級(jí)排量控制內(nèi)環(huán)穩(wěn)定。圖 3-1 d)為閉環(huán)零極點(diǎn)分布圖，由圖可見，該前置級(jí)排量控制系統(tǒng)為系統(tǒng)，由四個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)、一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)和一個(gè)二階振蕩環(huán)節(jié)復(fù)成，全部極點(diǎn)均在復(fù)平面的左半平面，系統(tǒng)穩(wěn)定。b. 驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)頻域特性 驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的頻性仿真結(jié)果如圖 3-2 和圖 3-3 所示。圖 3-2 a)為未加入 PID 校正時(shí)驅(qū)動(dòng)單速控制系統(tǒng)的開環(huán) Bdoe 圖，曲線 1 考慮柔性，曲線 2 不考慮柔性。由圖看出，驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)（外環(huán)）為 0 型有差系統(tǒng)。當(dāng)考慮柔性時(shí)高頻段有振蕩環(huán)節(jié)，出現(xiàn)多個(gè)較嚴(yán)重的尖峰，這會(huì)影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性此在進(jìn)行系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)時(shí)，柔性環(huán)節(jié)不容忽視。圖 3-2 b)為加入 PID 校的驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)開環(huán)伯德圖，由圖可見，系統(tǒng)由原來(lái)的 0 型有

c) d)圖 3-2 轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)有無(wú) PID 校正時(shí)的開環(huán) Bode 圖及 Nyquist 圖也隨之增加，但尖峰點(diǎn)離 0dB 線越來(lái)越遠(yuǎn)，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。另外，從圖還可以看出，如果剛度系數(shù) LK＜2.4×105N·m/rad 時(shí)，振蕩尖峰點(diǎn)將左移，-40dB/dec 區(qū) 向 -20dB/dec 區(qū) 靠 近 ， 對(duì) 系 統(tǒng) 穩(wěn) 定 性 將 產(chǎn) 生 嚴(yán) 重 影 響 。2.4×105N.m/rad ≤LK ≤ 2.4×107N·m/rad 時(shí) ， 振 蕩 尖 峰 點(diǎn) 位 于 -60dB/de-80dB/dec 區(qū)間，一般情況下對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響不大，但如果希望通過(guò)提高益來(lái)提高系統(tǒng)穿越頻率，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度時(shí)，此區(qū)域尖峰點(diǎn)對(duì)系穩(wěn)定性將產(chǎn)生較大影響。因此，應(yīng)加大剛度系數(shù)LK ，使其LK ＞ 2.4×107N·m/從而使尖峰點(diǎn)位于-80dB/dec 區(qū)域以下，以消除柔性環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的不影響。圖 3-2 c＝、圖 3-2 d＝分別為驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)無(wú)、有 PID 校正的開環(huán) Nyquist 圖，由圖可見，開環(huán) Nyquist 曲線未包含（-1，j0）點(diǎn)，系穩(wěn)定。圖 3-3 a)為驅(qū)動(dòng)單元轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)無(wú)校正時(shí)的閉環(huán) Bdoe 圖，曲線 1 考

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2725653