【摘 要】
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带式输送机作为重要的运输设备广泛用于各种运输场所。带式输送机支撑部件的托辊与输送带之间摩擦较为严重,产生的能耗也较大。随着科学技术的进步,磁性材料、力学、机械结构、计算机等技术的发展,磁电混合磁悬浮带式输送机成为当今研究的一项课题。这种新式的带式输送机通过其磁悬浮部件代替原有的托辊支撑输送带,从而可以实现非接触支撑、运行过程近似于零阻力、并且承载力大等优势,是研究带式输送机的方向之一。磁电混合磁悬
【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”（编号:51874004）；
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带式输送机作为重要的运输设备广泛用于各种运输场所。带式输送机支撑部件的托辊与输送带之间摩擦较为严重,产生的能耗也较大。随着科学技术的进步,磁性材料、力学、机械结构、计算机等技术的发展,磁电混合磁悬浮带式输送机成为当今研究的一项课题。这种新式的带式输送机通过其磁悬浮部件代替原有的托辊支撑输送带,从而可以实现非接触支撑、运行过程近似于零阻力、并且承载力大等优势,是研究带式输送机的方向之一。磁电混合磁悬浮带式输送机磁悬浮系统是整个系统的重要部件之一,它决定了其是否正常工作,针对磁悬浮系统是否稳定的悬浮,本文提出了通过机器视觉检测的方法实时测量悬浮气隙间距,并将视觉检测采集的数据进行拟合,通过电磁学、动力学理论并结合MATLAB/Simulink仿真实验的维度进行研究和分析。（1）以磁悬浮支撑装置作为本文的研究对象,搭建实验装置并分析磁悬浮悬浮物的力学关系,建立其数学模型,以线性化方式进行研究。通过控制系统对磁悬浮进行反馈控制,将电流、电压引入控制系统并设计了磁悬浮控制系统。（2）通过机器视觉检测的方式检测悬浮气隙间距,通过工业相机采集图片,并通过MATLAB软件对采集后的图片进行处理。首先将采集的图片进行灰度处理,灰度图像进行去噪声处理,因其通过图像处理软件进行去噪声后的图像由于出现了模糊化,所以通过图像处理使模糊图进行图像锐化,使得图像变得清晰。通过感兴趣区域的边缘检测,以计算机图像处理程序进行直线拟合,最终通过像素关系计算出悬浮气隙的大小。并将检测的气隙大小拟合成多阶方程,为后续磁电混合磁悬浮控制系统的程序以气隙间距为输入量做好准备。（3）在动力学方程和电压方程的基础上,在平衡点处将其线性化处理后,通过拉氏变换得到系统的开环传递函数,通过引入电流和视觉检测气隙间距反馈构成稳定的闭环系统。首先通过传统控制器和模糊PID控制器进行仿真实验分析,验证了控制器的性能的可靠性,考虑到控制器对系统的精度、振幅频率以及抗振要求,为了实现响应快、振幅频率少等目的,将基于人类优化学习算法与变论域模糊PID控制器结合,从而实现整个系统的各项性能要求。图[50]表[7]参[74]
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