煤礦皮帶機直驅伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、煤礦皮帶機在井下運輸系統(tǒng)中占據十分重要的地位，它的安全可靠運行，直接關系到企業(yè)的生產效益和人員的生命安全。本文分析了現有的煤礦皮帶機驅動方式，打破了傳統(tǒng)的異步電動機帶減速機配合滾筒的結構局限性，設計了一種利用外轉子永磁同步電機直接驅動煤礦帶式輸送機的直接驅動方式，從而實現了高效節(jié)能的機電一體化零傳動結構。通過對該電機控制策略的研究與分析，本文決定采用矢量與無模型自適應控制相結合的方案，其工作主要如下：
　　首先介紹了國內外外轉子永

2、磁同步電機的發(fā)展趨勢及其在煤礦皮帶運輸機上的應用情況，并對電機本體進行基本介紹。根據該外轉子永磁同步電機不同坐標系下的數學模型，給出了PWM矢量控制策略。其次，根據礦井皮帶運輸機的運行特點和要求，提出一個理想的'S'型啟動曲線，并設計出無模型自適應調速控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID控制器。通過調節(jié)輸入輸出參數使得電機達到最佳啟動狀態(tài)，從而實現無模型的數據驅動控制。其免去了對被控系統(tǒng)建模的繁重工作，也抑制了由于負載隨機變化所帶來的擾動。為了提高偽

3、偏導數的利用率，加快系統(tǒng)的響應速度，本文將其與滑?？刂葡嘟Y合，改進后的算法在電機驅動中獲得了較好的調速性能。最后，設計了一套采用外轉子永磁同步電機作為皮帶機輸送機直驅電機的調速系統(tǒng)，并給出該系統(tǒng)的相關硬件電路圖設計、軟件控制流程和各主要元器件的選型。
　　為了驗證改進控制算法的可行性以及無模型自適應控制在該電機驅動控制中的調速性能，對其在/MATLAB SIMULINK仿真軟件平臺上進行建模與仿真分析，并與傳統(tǒng)的PID速度調節(jié)器進