基于阀控调速型液力偶合器控制系统的研究

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随着煤矿的不断发展,带式输送机已经成为了煤矿井下运输不可缺少的组成部分。如果带式输送机出现故障,将会影响前后关联的带式输送机,对于煤矿的生产有很大的影响,将会给煤矿带来很大的经济损失。在带式输送机的所有配套设备中,如果胶带出现撕裂问题是相当严重的,所以保证胶带的可靠运行成了至关重要的要求。本文正是根据煤矿对于带式输送机低速状态胶带检查的需求,针对阀控调速型偶合器低速状态下的长时间运行,设计了以AB Control Logix 5000系列PLC为核心的福伊特偶合器慢动状态的模糊电控系统。首先,本文从带式输送机的广泛应用、液力偶合器的国内外发展现在出发阐述了带式输送机低速验带功能的重要性。紧接着对福伊特的调速原理进行了分析,进而推导出福伊特偶合器慢动状态下的动力学模型和热力学模型。由于液力偶合器系统是非线性的,并且存在时变性以及调节上的滞后性等特点,传统的控制方式并不能满足控制要求。模糊控制可以对复杂的系统进行简化的处理,完全能够应对偶合器的这些问题。本文通过逐步进行模糊控制器的设计,最后得出了偶合器转速输出模糊控制表。其次,在Matlab软件中结合推导出的福伊特偶合器模型进行了仿真,验证了设计的模糊控制规则的合理性。最后,进行了PLC模块的选型,完成了模糊控制程序的编写。现场实验结果表明,采用模糊控制的福伊特慢动运行效果优于传统的控制方式,并有更好的稳定性,满足了现场使用的要求。
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