【摘要】：采煤機(jī)作為綜采工作面的主要設(shè)備,直接影響著采煤機(jī)械自動(dòng)化的進(jìn)程,牽引部是采煤機(jī)的主要部件,其性能是影響煤炭生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素。計(jì)算機(jī)、電子相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和新的控制理論的出現(xiàn),使得矢量控制的變頻調(diào)速方法被應(yīng)用到了采煤機(jī)上,提高了采煤機(jī)的生產(chǎn)效率。這些調(diào)速控制系統(tǒng)大多采用PID控制,雖然該控制方法具有簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),但是不能根據(jù)工況隨時(shí)對(duì)牽引速度進(jìn)行調(diào)整。此外,由于矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)受電機(jī)參數(shù)影響較大,同時(shí)牽引電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的變化會(huì)對(duì)整個(gè)采煤機(jī)中各零件的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)造成巨大影響。而截割部受力最?lèi)毫?其輸出端的軸承屬于低速重載軸承,工作環(huán)境惡劣,易損壞,更換周期長(zhǎng),直接影響整個(gè)采煤機(jī)的可靠性。本文引入矢量控制的變頻調(diào)速方法,采用SIMULINK工具箱搭建了模糊PID和PID控制這兩種控制方式下采煤機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型,基于實(shí)際工況進(jìn)行仿真,研究了其調(diào)速的性能。得出使用模糊PID控制器時(shí)系統(tǒng)的性能更優(yōu)、效率更高。此外,通過(guò)ANSYS/LS-DYNA對(duì)在此調(diào)速系統(tǒng)控制下的截割部輸出軸軸承進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析,進(jìn)一步校核了該調(diào)速系統(tǒng)的可靠性。論文的研究方法對(duì)采煤機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究有重要的借鑒意義。
[Abstract]:As the main equipment of fully mechanized mining face, shearer directly affects the process of coal mining machinery automation. Traction part is the main component of shearer, and its performance is the key factor affecting coal production efficiency. With the development of computer and electronic related technology and the emergence of new control theory, the variable frequency speed regulation method of vector control has been applied to shearer and the production efficiency of shearer has been improved. Most of these speed control systems are controlled by PID. Although this control method has the advantages of simplicity and stability, it can not adjust the traction speed at any time according to the working conditions. In addition, the variable frequency speed regulation system controlled by vector is greatly affected by the parameters of the motor, and the change of the output torque of the traction motor will have a great impact on the force and motion state of each part in the whole shearer. The load of the cutting part is the worst, the bearing at the output end belongs to the low speed heavy load bearing, the working environment is bad, easy to damage, the replacement cycle is long, which directly affects the reliability of the whole shearer. In this paper, the variable frequency speed regulation method of vector control is introduced, and the simulation model of shearer speed regulation system under fuzzy PID and PID control is built by using SIMULINK toolbox. The simulation is carried out based on the actual working conditions, and the performance of speed regulation is studied. It is concluded that the performance and efficiency of the system are better and higher when fuzzy PID controller is used. In addition, the dynamic characteristics of the output shaft bearing of the cutting part under the control of the speed regulation system are analyzed by ANSYS/LS-DYNA, and the reliability of the speed regulation system is further checked. The research method of this paper has important reference significance for the design and research of variable frequency speed regulation system of shearer.
【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】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TD632.1;TP273.4

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本文編號(hào)：2477354