【摘 要】
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随着智能矿山设备的研发需求与绿色发展理念的影响,磁电混合悬浮带式输送机作为一种低阻高效的新型带式输送机引起了广泛的关注。而磁悬浮支承装置作为磁电混合悬浮带式输送机的关键点,磁悬浮系统的电磁结构以及控制技术、支承装置协同控制的相关研究对输送机的实现与运行具有重要的意义。因此本文主要工作内容有:基于磁电混合悬浮带式输送机原型机,通过有限元磁场仿真软件与单点磁悬浮试验平台试验分析得出磁悬浮支承装置的实用
【基金项目】
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国家自然科学基金项目:可控磁电混合悬浮带式输送机运行机理及实验研究（51641501）；
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随着智能矿山设备的研发需求与绿色发展理念的影响,磁电混合悬浮带式输送机作为一种低阻高效的新型带式输送机引起了广泛的关注。而磁悬浮支承装置作为磁电混合悬浮带式输送机的关键点,磁悬浮系统的电磁结构以及控制技术、支承装置协同控制的相关研究对输送机的实现与运行具有重要的意义。因此本文主要工作内容有:基于磁电混合悬浮带式输送机原型机,通过有限元磁场仿真软件与单点磁悬浮试验平台试验分析得出磁悬浮支承装置的实用电磁结构,并介绍支承装置研发的嵌入式开发技术,最后根据磁悬浮装置基本结构建立控制系统中被控对象的数学模型。根据单点磁悬浮系统的稳定性要求,针对磁悬浮系统的非线性与不稳定问题,分别提出两种控制策略:在控制律中采用幂次趋近律,通过RBF网络逼近系统模型的滑模控制;采用速度与气隙信息反馈,通过稳定系统的阻尼与刚度条件调节增益参数的滑模控制;分别通过阶跃响应测试控制技术的稳定性。针对协同控制要求,将支承装置与输送带合理简化,提出一种由杆与铰接组合的输送带微元段结构,建立输送带两支承点耦合模型,同时提出一种改进的BOA算法,将改进算法应用于耦合模型中的参数辨识,最后分别通过输送带参数辨识试验平台和仿真实验验证参数辨识的有效性。为了实现输送机不同位置支承装置的稳定性目标,降低两点式磁悬浮系统的同步误差,针对物料加载端的干扰复杂,提出在滑模控制中采用非线性干扰观测器对实际未知干扰以及系统建模误差干扰进行估计补偿,建立交叉耦合滑模面,沿用单点滑模改进措施,形成基于干扰估计的交叉耦合滑模控制;针对物料平稳运送端,引入输送带参数辨识模型,提出基于参数辨识的速度、位置交叉耦合反馈控制,最终通过实验验证了两种协同控制方法的有效性。图66表5参125
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