本文關(guān)鍵詞：多功能防爆型掘錨機(jī)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 掘錨機(jī) 電機(jī)綜保 三車同步 功率匹配 模糊PID 自調(diào)整

【摘要】：巷道機(jī)械化綜合掘進(jìn)技術(shù)由于安全性能高、掘進(jìn)速度快,是目前大型煤巷掘進(jìn)規(guī)劃設(shè)計(jì)的優(yōu)先方案。而掘錨護(hù)一體機(jī)集成了諸多優(yōu)點(diǎn),在國(guó)外大型煤礦中得到了廣泛的應(yīng)用；目前國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的研究尚處在起步階段,未能在掘錨護(hù)一體化集成關(guān)鍵技術(shù)上形成突破,未研制相應(yīng)成熟產(chǎn)品。在掘錨護(hù)一體化施工過(guò)程中,如遇到高硬度煤層工況下采用高速掘進(jìn),極易造成電機(jī)過(guò)載而損壞；相反,在軟弱煤層如不能及時(shí)提高掘進(jìn)速度,將導(dǎo)致整機(jī)工作效率低下而增加生產(chǎn)成本,因此,如何解決掘錨一體機(jī)在復(fù)雜工況下的智能、安全、高效等掘進(jìn)參數(shù)自適應(yīng)控制的問(wèn)題,是國(guó)產(chǎn)化掘錨一體化裝備研制中首要突破的關(guān)鍵技術(shù)之一,整機(jī)的研制成功也將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,具有重大的理論和工程意義。針對(duì)上述問(wèn)題,本文對(duì)自動(dòng)掘進(jìn)過(guò)程中的電機(jī)綜保、同步行走及功率控制三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。首先,采用對(duì)稱分量法對(duì)三相電機(jī)工作電流保護(hù),并以線圈內(nèi)部溫升為標(biāo)準(zhǔn)建立熱過(guò)載反時(shí)限保護(hù)模式,編程實(shí)現(xiàn)三相電機(jī)啟動(dòng)前短路接地故障等綜合保護(hù)。其次,利用最小二乘法及歸一化法,擬合手柄控制輸出曲線,實(shí)現(xiàn)柔性化控制,結(jié)合同步因子PID三閉環(huán)控制方式,輔助激光慣導(dǎo)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)三車同步行走。再次,采用模糊控制理論,結(jié)合自調(diào)整參數(shù)模糊PID控制器建模,通過(guò)電液聯(lián)合仿真優(yōu)化參數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掘進(jìn)功率匹配控制。最后,在開(kāi)發(fā)的ZJM4200掘錨機(jī)樣機(jī)軟硬件平臺(tái)上,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)分析,驗(yàn)證了本課題提出的電機(jī)綜合保護(hù)、三車同步行走控制以及自動(dòng)掘進(jìn)功率匹配控制方法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：掘錨機(jī) 電機(jī)綜保 三車同步 功率匹配 模糊PID 自調(diào)整
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD421
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 引言9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究概況及發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.3 控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)13-14
• 1.4 本課題研究的內(nèi)容14-16
• 2 電機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)研究16-33
• 2.1 熱反時(shí)保護(hù)模式16-20
• 2.2 三相不平衡判定模式20
• 2.3 接地故障判定模式20-21
• 2.4 系統(tǒng)接口自動(dòng)模式21-23
• 2.5 電機(jī)啟停保護(hù)模式23-25
• 2.6 綜保系統(tǒng)硬件選型及原理設(shè)計(jì)25-27
• 2.7 綜保系統(tǒng)軟件編程設(shè)計(jì)27-32
• 2.8 電機(jī)綜保實(shí)驗(yàn)32
• 2.9 本章小結(jié)32-33
• 3 三車同步行走控制研究33-52
• 3.1 坐標(biāo)系的建立33-34
• 3.1.1 主機(jī)坐標(biāo)系33-34
• 3.1.2 斷面坐標(biāo)系34
• 3.2 手柄控制的歸一化34-40
• 3.2.1 無(wú)線遙控器的選擇34-35
• 3.2.2 無(wú)線遙控?cái)?shù)據(jù)接收35-37
• 3.2.3 特性變換37-40
• 3.3 三車馬達(dá)PWM控制自調(diào)整同步因子PID輸出模型的建立40-41
• 3.3.1 同步原理40
• 3.3.2 自調(diào)整同步因子PID控制原理40-41
• 3.4 無(wú)線遙控的多模式41-46
• 3.4.1 直線行走42-44
• 3.4.2 左右轉(zhuǎn)向44-46
• 3.5 行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析46-51
• 3.5.1 行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析46-47
• 3.5.2 行走同步的多模式PID閉環(huán)控制47-51
• 3.6 三車同步直線行走實(shí)驗(yàn)51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 4 自動(dòng)掘進(jìn)功率匹配控制的研究52-66
• 4.1 掘進(jìn)總功率需求52-53
• 4.2 控制匹配模型--電液聯(lián)合仿真53-62
• 4.2.1 截割電機(jī)工作電流檢測(cè)、標(biāo)定及控制53-54
• 4.2.2 功率控制54-55
• 4.2.3 速度與煤巖硬度的關(guān)系55-58
• 4.2.4 垂直擺角速度的測(cè)控仿真58-62
• 4.3 自動(dòng)掘進(jìn)過(guò)程控制62-64
• 4.3.1 啟動(dòng)條件62
• 4.3.2 截割流程62-63
• 4.3.3 工程進(jìn)度管理63-64
• 4.4 模糊PID控制程序的實(shí)現(xiàn)64-65
• 4.5 自動(dòng)掘進(jìn)功率匹配實(shí)驗(yàn)65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 5 結(jié)論與展望66-67
• 5.1 全文總結(jié)66
• 5.2 研究展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 附錄A 控制程序及實(shí)驗(yàn)照片69-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況76-77
• 致謝77-78

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本文編號(hào)：677544