带式输送机集中监控系统及驱动控制系统的研究

作     者：郑慧君 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋伟刚

授予年度：2008年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0838[工学-公安技术] 0802[工学-机械工程] 

主      题：带式输送机 控制系统 模糊控制 上位监控 

摘      要：带式输送机作为输送散料的最可靠、经济的设备,已成为我国煤炭、冶金、电力、建材、石油、化工等许多行业主要运输设备之一。随着生产能力的不断提高,带式输送机朝着大功率、长距离、大运量、高速度方向发展,因此带式输送机的可控起动、电动机的功率平衡和集中监控的研究更加重要。因此本文对带式输送机智能控制的这些问题进行研究。 根据大功率长距离输送机的运行需要,分析带式输送机液粘调速自动控制系统组成,包括上位监控、PLC控制器、现场设备和各种保护传感器。研究控制内容和PLC控制过程,详细绘制了PLC对带式输送机软起动,多电动机功率平衡的程序流程。 对比现有的输送机控制驱动方式的优缺点,研究液体粘性离合器+电动机+减速器的驱动方式。对液体粘性离合器工作原理和PID控制模式进行了分析,包括系统控制方式、控制特点以及数学模型等。在二阶系统模型的基础上,针对其动态响应情况,分析了响应各阶段PID参数对系统性能的影响,进而提出PID参数的整定原则。通过分析目前各参数整定方法存在的问题,提出液体粘性离合器基于模糊控制技术的PID参数自整定的方法。 分析模糊控制系统控制结构和控制原理,包括模糊化接口、综合数据库、模糊推理技术、解模糊技术等,在此基础上根据液粘调速系统的需要,建立参数自整定模糊控制器的系统结构,并对模糊自整定系统的输入输出变量进行选取与量化;结合专家经验建立了模糊控制规则,完成控制系统规则库的设计,并采用最小-最大-加权平均进行模糊推理与解模糊。采用MatLab软件对所建立的基于模糊PID参数自整定系统进行仿真和性能研究,并分析仿真结果。 根据带式输送机控制系统上位监控的需要,编制了监控软件,实现LabVIEW与AB-PLC的数据通信、数据采集、操作显示、报警、报表等功能。