長距離帶式輸送機(jī)的建模及其觀測器的設(shè)計(jì).pdf

1、帶式輸送機(jī)作為連續(xù)輸送設(shè)備已經(jīng)從廣泛用于礦山、港口、碼頭這些行業(yè)延伸到了電廠、冶金、化工、建材、糧庫等工農(nóng)業(yè)。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,原有的帶式輸送機(jī)靜態(tài)設(shè)計(jì)和選型已經(jīng)不滿足長距離、高帶速的輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。因此對帶式輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)特性研究成為了學(xué)者們越來越重視的課題,其中張力問題的研究尤為重要。因?yàn)槠饎?dòng)、制動(dòng)時(shí)在輸送帶中產(chǎn)生的高動(dòng)張力決定了所選輸送帶的扯斷強(qiáng)度和接頭強(qiáng)度,以及拉緊裝置、滾筒、傳動(dòng)裝置和聯(lián)接件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,所以有必要對

2、張力進(jìn)行觀測分析和控制。然而對張力的實(shí)時(shí)監(jiān)測在現(xiàn)實(shí)中又不容易實(shí)現(xiàn),所以有必要采用觀測器來對張力進(jìn)行觀測。本論文對輸送機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析和觀測器的設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)方面:
　　 帶式輸送機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立,主要采用有限元分析法。該模型綜合考慮了輸送帶的粘彈性,通過分析幾種粘彈性模型及其動(dòng)力學(xué)特性,從而確立了采用Voigt模型作為輸送帶的力學(xué)模型。最后將輸送帶的力學(xué)模型有序的組合起來,形成了整個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)的簡易動(dòng)力學(xué)模型。從而獲得

3、帶式輸送機(jī)起動(dòng)過程和制動(dòng)過程中膠帶各個(gè)位置的位移、速度、加速度和動(dòng)張力。
　　 設(shè)計(jì)帶式輸送系統(tǒng)的速度觀測器。本文歸納了幾種判定被觀測系統(tǒng)的能觀測性判據(jù),采用其中一種判定了輸送機(jī)系統(tǒng)的可觀測性。根據(jù)輸送機(jī)系統(tǒng)的可觀測性,本文設(shè)計(jì)了全維狀態(tài)觀測器實(shí)現(xiàn)了對輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行速度和張力的觀測。
　　 開發(fā)了基于MATLAB仿真軟件的帶式輸送機(jī)的仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過使用MATLAB軟件中的m文件編寫仿真程序,并結(jié)合具體實(shí)例,實(shí)現(xiàn)了輸