本文關鍵詞：礦用編環(huán)機伺服控制系統(tǒng)設計

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【摘要】：當今社會煤炭仍然是我國不可或缺的主要資源,提高煤炭的生產(chǎn)能力對于國民經(jīng)濟的發(fā)展具有特別重要的意義。而要提高煤炭產(chǎn)量就要提高刮板輸送機的承載能力,礦用鏈條作為煤炭刮板輸送機上的傳動鏈,是該設備的關鍵件和易損件。因此,礦用鏈條的設計與制造是提高我國煤炭產(chǎn)量的關鍵,對大規(guī)格礦用鏈條的研制迫在眉睫。本文首先介紹了國內(nèi)外制鏈技術的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了現(xiàn)有編環(huán)機制造工藝的特點,針對大規(guī)格鏈條節(jié)距和環(huán)長一致性的要求,采用了一種基于PLC與電液伺服控制系統(tǒng)相結合的編環(huán)機設計方案,對影響環(huán)形重要參數(shù)的左右整形及一次、二次定位采用電液伺服閥進行控制,以提高控制精度。其次,以電液伺服控制系統(tǒng)為研究對象,通過MATLAB軟件采用混沌粒子群算法對伺服閥參數(shù)進行優(yōu)化,提高伺服閥的動態(tài)特性。用Simulink仿真軟件建立了電液位置伺服控制系統(tǒng)的數(shù)學模型,并且分析了其靜態(tài)、動態(tài)特性和參數(shù)變化對系統(tǒng)的影響。同時對于電液位置伺服系統(tǒng)響應速度快和參數(shù)時變性的特點,分別采用PID控制和自整定模糊PID控制進行仿真研究。觀察仿真結果可以發(fā)現(xiàn),PID控制能有效提高系統(tǒng)響應速度,但是參數(shù)變化下的適應度還需完善;后應用自整定模糊PID技術在有效保持系統(tǒng)魯棒性的基礎上,提高了系統(tǒng)的響應速度。最后,結合前期的研究和分析完成編環(huán)機伺服控制系統(tǒng),采用3只電液伺服閥,分別控制編環(huán)機的左右整形及一次、二次定位,同時設計和制造了伺服放大器。采用觸摸屏顯示編環(huán)機工作狀態(tài),并可以添加、修改各種規(guī)格的彎環(huán)參數(shù)。生產(chǎn)時,直接調(diào)用某一型號的規(guī)格,則該規(guī)格的所有參數(shù)自動下載到PLC中。本編環(huán)機系統(tǒng)通過PLC完成自動編環(huán),針對環(huán)的寬度和長度,結合電液伺服控制系統(tǒng)進行精確控制,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精確度和生產(chǎn)效率,具備參數(shù)整定功能,定位精度達到0.1mm。
【關鍵詞】：礦用編環(huán)機 混沌粒子群算法 電液伺服控制 自整定模糊PID PLC
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD63;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 選題的意義和實用價值12
• 1.2 礦用鏈國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢12-16
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 發(fā)展趨勢15-16
• 1.3 制鏈行業(yè)技術現(xiàn)狀、存在的問題與發(fā)展趨勢16-18
• 1.3.1 制鏈行業(yè)技術現(xiàn)狀16
• 1.3.2 存在的問題16-17
• 1.3.3 制鏈技術的發(fā)展趨勢17-18
• 1.4 研究內(nèi)容與研究方法18-20
• 1.4.1 研究對象選取18
• 1.4.2 研究內(nèi)容18-20
• 第2章 編環(huán)機控制系統(tǒng)方案設計20-24
• 2.1 編環(huán)工藝的分析和選擇20
• 2.2 編環(huán)工藝過程20-22
• 2.3 編環(huán)機控制系統(tǒng)的設計方案22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第3章 電液伺服閥的參數(shù)優(yōu)化24-40
• 3.1 電液伺服系統(tǒng)簡介24-25
• 3.1.1 電液伺服系統(tǒng)的分類24
• 3.1.2 電液伺服系統(tǒng)基本構成及工作原理24-25
• 3.1.3 電液伺服控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點25
• 3.2 電液伺服閥25-32
• 3.2.1 電液伺服閥的一般構成及分類25-26
• 3.2.2 常用電液伺服閥的結構形式及其特點26-29
• 3.2.3 電液伺服控制系統(tǒng)的主要性能參數(shù)29-31
• 3.2.4 電液伺服閥的選型與應用31-32
• 3.3 伺服閥的參數(shù)優(yōu)化32-38
• 3.3.1 伺服閥模型的優(yōu)化33-34
• 3.3.2 混沌粒子群算法的實現(xiàn)34-36
• 3.3.3 參數(shù)優(yōu)化效果及分析36-38
• 3.4 本章小結38-40
• 第4章 電液位置伺服系統(tǒng)的設計與分析40-62
• 4.1 電液伺服控制系統(tǒng)的設計40-44
• 4.1.1 控制方案的確定40-41
• 4.1.2 確定控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件類型41-42
• 4.1.3 確定控制系統(tǒng)的靜態(tài)設計42
• 4.1.4 控制系統(tǒng)的供油壓力選擇42-43
• 4.1.5 伺服閥規(guī)格的確定43
• 4.1.6 反饋傳感器、放大器等元件的選擇43-44
• 4.2 電液位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型44-49
• 4.2.1 液壓動力元件的傳遞函數(shù)44-47
• 4.2.2 電液伺服閥的傳遞函數(shù)47
• 4.2.3 伺服放大器的傳遞函數(shù)47-48
• 4.2.4 位移傳感器的傳遞函數(shù)48
• 4.2.5 位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型48-49
• 4.3 系統(tǒng)仿真與特性分析49-54
• 4.3.1 電液位置伺服控制系統(tǒng)的參數(shù)計算49-50
• 4.3.2 電液位置伺服控制系統(tǒng)的仿真與分析50-54
• 4.4 電液位置伺服系統(tǒng)的智能控制54-61
• 4.4.1 PID控制系統(tǒng)的設計54-56
• 4.4.2 自整定模糊PID控制系統(tǒng)的設計56-61
• 4.5 本章小結61-62
• 第5章 控制系統(tǒng)的硬件設計62-74
• 5.1 PLC控制系統(tǒng)的設計62-65
• 5.1.1 PLC的選型和設計62-64
• 5.1.2 系統(tǒng)編程64-65
• 5.2 伺服放大器的設計65-68
• 5.3 觸摸屏的設計68-73
• 5.4 本章小結73-74
• 總結與展望74-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文80-82
• 致謝82-83
• 詳細摘要83-85

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