變頻器在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用及研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)機(jī)的控制也得到了空前的發(fā)展，原來(lái)以直流電機(jī)為主要控制對(duì)象的時(shí)代已經(jīng)被取代。取而代之的是交流電機(jī)，交流電機(jī)與直流電機(jī)相比有其天然的優(yōu)勢(shì)即：成本低、過載能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、易于控制等等。但是交流電機(jī)又有自己一個(gè)明顯的缺點(diǎn)就是不易調(diào)速。為了解決交流電機(jī)不易調(diào)速的缺點(diǎn)研究人員經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究終于找到了比較好的解決方法，這就是變頻調(diào)速。于是變頻器便成了交流電機(jī)控制中一個(gè)比較核心的部分，因?yàn)樗暮脡闹苯雨P(guān)系整個(gè)控制系統(tǒng)的性

2、能。于是采用什么樣的控制方案設(shè)計(jì)變頻器便成了異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速設(shè)計(jì)當(dāng)中非常重要的問題。 20實(shí)際70年代，電子晶體管的開發(fā)成功，為變頻調(diào)速技術(shù)的開發(fā)、發(fā)展和普及奠定了基礎(chǔ)。隨著變壓變頻技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、矢量控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、和現(xiàn)代控制理論的不斷完善，使得異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能得到了空前的改善。另外計(jì)算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路的飛速進(jìn)步，極大地簡(jiǎn)化了實(shí)施SPWM及矢量控制的方法，增強(qiáng)和擴(kuò)展了變頻器的功能，使變頻調(diào)速技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。另外一些比

3、較先進(jìn)的控制算法也在不斷的發(fā)展和優(yōu)化。如今模糊控制理論已經(jīng)在很多場(chǎng)合得到應(yīng)用，并且越來(lái)越得到開發(fā)人員的重視。模糊自適應(yīng)PID控制算法是一種比較完備的算法，模糊自適應(yīng)PID有很多優(yōu)點(diǎn)，比如在控制系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)性能好、調(diào)節(jié)時(shí)間短、沒有超調(diào)等。目前，雖然鮮有變頻器采用模糊自適應(yīng)PID控制的，但從模糊自適應(yīng)PID算法的優(yōu)點(diǎn)來(lái)看，它一定會(huì)被越來(lái)越多的應(yīng)用到變頻器的控制當(dāng)中。 本文依據(jù)現(xiàn)有礦用設(shè)備對(duì)整個(gè)礦用提升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究和改進(jìn)。重點(diǎn)

4、研究了變頻器的設(shè)計(jì)，通過采用模糊自適應(yīng)PID控制算法對(duì)變頻器進(jìn)行控制，并分別用模糊自適應(yīng)PID控制算法和普通PID控制算法對(duì)變頻器系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，結(jié)果證明采用模糊自適應(yīng)PID控制算法有明顯的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)如下： 1)、模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制比常規(guī)PID控制具有良好的動(dòng)態(tài)性能，如上升時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間都比較短，而且無(wú)超調(diào)； 2)、在仿真過程中，當(dāng)有參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制比常規(guī)PID控制可以明顯地改善控制系統(tǒng)的動(dòng)

5、態(tài)性能； 3)、本文使用的模糊參數(shù)自適應(yīng)PID方法控制效果好、易于實(shí)現(xiàn)，便于工程應(yīng)用，與常規(guī)PID控制相比，不僅對(duì)被控參數(shù)變化適應(yīng)能力強(qiáng)，而且在對(duì)象模型結(jié)構(gòu)發(fā)生較大改變的情況下也能獲得較好的控制效果。 所以，如果能將模糊自適應(yīng)PID控制應(yīng)用于實(shí)際的變頻器控制當(dāng)中對(duì)于提高變頻器的性能是非常有效的。 另外本文還重點(diǎn)介紹了對(duì)礦用提升機(jī)系統(tǒng)中的改進(jìn)，其中包括對(duì)測(cè)速故障保護(hù)的設(shè)計(jì)，觸摸屏進(jìn)一步人性化設(shè)計(jì)并取得了很好的效果。