论文部分内容阅读
作为煤矿运输系统中最为重要的一环,带式输送机承担着煤矿井下原煤开采运输的主要任务。随着工业制造与智能控制技术的不断优化升级,带式输送机逐渐朝着智能化、信息化、节能化的方向发展。本文以鹤煤九矿井下带式输送机为研究对象,针对其运行效率低、安全性能差、电能损耗严重等突出问题,研究设计了一套基于自适应调速的带式输送机智能控制系统,以满足煤矿行业现代化生产建设的稳定性与可持续性需求。本文主要内容如下:(1)从带式输送机的基本结构和工作原理出发,对影响带式输送机功耗的因素进行探析。为确保带式输送机平稳无冲击的启动,结合四种常见加速度启动曲线的对比分析,提出了“S”型启动曲线,可有效降低设备启动时受到的载荷和冲击。针对带式输送机带速与运量不匹配造成能源浪费、运行效率低的问题,通过构建带速与运量合理匹配的优化模型,满足了煤矿安全高效生产的控制要求。(2)带式输送机在运输过程中大多采用恒速运转,这种情况导致输送机长期处于轻载、空载状态,而电机仍以额定功率运行,会造成电能的严重浪费。针对此类问题,本文提出了一种基于APSO-T-S模糊神经网络的自适应调速控制策略。该策略将模糊控制与神经网络相结合,利用自适应粒子群算法对模糊神经网络进行优化,提高寻优精度与效率,减少算法迭代优化所需时间。仿真结果表明,该策略能够达到高效节能的目的。(3)通过对带式输送机多电机驱动功率不平衡的原因进行分析,提出了一种以电流平均值作为功率调节参考依据的多电机控制策略。该策略利用电机电流与平均值的差值对输出扭矩进行调节,以实现电机功率的合理分配。仿真结果表明,该策略具有节能优化的显著功效。(4)依据鹤煤九矿的运输现状和控制需求,对矿井带式输送机硬件系统和软件系统进行智能化改造工作。硬件系统以PLC作为控制核心,实现了带式输送机的集中控制、安全保护、视频监测等功能。软件系统使用i FIX组态软件,实现了带式输送机的数据采集、信息处理、故障预警等功能。现场联试结果表明,软硬件系统的搭建与配合能够提升矿井带式输送机的智能化管理水平。该论文有图46幅,表14个,参考文献82篇。