论文部分内容阅读
在现代物料输送行业中,从输送量、运输成本、运输距离、地形限制等方面来衡量,带式输送系统在中短途运输中具有优越的性能,随着带式输送技术的发展和工业生产规模的扩大,长距离、高带速、大功率的带式输送系统成为物料输送系统的主要发展趋势。目前对带式输送机进行研究而建立的动力学模型阶次比较高,而高阶模型的研究分析及相应控制器的设计是相对困难的。为简化模型规模和复杂程度以方便后续的控制研究工作,有必要对带式输送机进行降阶处理。本文收集了散装物料带式输送机的相关参数资料,并对输送带运行状态和物理特性及动力学特性做了系统的分析,采取Voigt模型作为输送带的基本单元模型,并将输送带分解成承载段和回程段各20小段进行分析,建立了分别以速度和加速度为输出变量的状态空间方程,构造了80阶的原始高阶模型。本文在目前主要的降阶方法基础上,结合矩阵奇异值分解降阶理论,平衡截断降阶理论和Laguerre降阶理论对原始模型进行了降阶,通过降阶前后输送带各处的速度输出曲线、系统传递函数频率特性曲线及其误差H2范数的比较,本文将原模型降到14阶。本文通过Matlab仿真实验,对输送带降阶前后模型的速度和加速度输出曲线进行了比较,并对系统传递函数的频域幅值特性曲线进行了对比分析。对频域高频段降阶效果不完善的情况,采取了优化系统传递函数零点的方法改善了整体降阶效果,达到了模型降阶的目的。