物联网技术下带式输送机多机功率平衡控制

针对目前煤矿多电动机驱动带式输送机对多机功率平衡控制的需求,结合变频调速和物联网技术,提出了一种带式输送机多机功率平衡控制方法,研究了控制系统结构及控制原理。该方法采用变频器调节电动机转速,通过执行器/传感器节点检测电动机转速和定子转矩电流T轴分量,并将检测数据以无线通信方式传输给邻居节点;执行器/传感器节点基于电动机转速和定子转矩电流T轴分量的不一致性来构造控制输入,用于调节变频器给定转速,并通过转速微调实现电动机转速或转矩不一致情况下的多机功率平衡。试验结果验证了该方法可在负载不平衡和负载突变情况下实现多机功率平衡。     

三电动机驱动圆管带式输送机启动控制方法

针对圆管带式输送机头部双电动机驱动、尾部单电动机驱动的工况,考虑输送带黏弹性力学特征,以Kelvin-Voigt模型为基础,在AMESim软件中建立了圆管带式输送机输送带-驱动滚筒部分离散模型;在三相异步电动机直接转矩控制基础上,研究了三电动机驱动系统功率平衡控制原理,提出了一种主电动机速度给定、2台从电动机转矩给定的圆管带式输送机启动控制方法;通过Matlab/Simulink仿真及圆管带式输送机综合试验台测试研究了基于该方法的圆管带式输送机启动过程,结果表明该方法可实现圆管带式输送机平稳启动,启动过程中头部主电动机与头尾部从电动机输出转矩基本相等,启动4s后负载差值几乎为0。     

带式输送机双机驱动控制系统设计

针对现有带式输送机双机驱动系统采用液力偶合器、液体黏性传动装置等驱动方法导致效率低,且难以保证双电动机速度同步、功率平衡等问题,提出了一种基于直接转矩控制策略的带式输送机双机驱动控制系统的设计方案。该系统采用一整流、两逆变组合式变频器驱动带式输送机,为主从控制方式,主机依据2台电动机额定输出功率比调整输出转矩,从而使系统可以给定转速稳定运行。仿真结果表明,该系统实现了带式输送机双机转速、转矩的同步控制,且功率平衡,具有良好的动静态性能。     

步进电机加减速曲线优化设计与仿真

加减速算法在步进电机开环控制系统中发挥着关键作用,传统梯形、抛物线形加减速算法由于在加减速过程的起点或者终点存在加速度突变,易给电机运行带来冲击。针对上述问题,设计了一种基于正弦函数的新型S形加减速算法,此算法更加符合电机转矩特性,并依据两相混合式步进电动机的数学模型以及细分驱动原理,在MATLAB仿真环境下搭建了步进电机开环控制模型。仿真结果表明,该算法能够保证电机运行过程中加速度的连续变化,减轻了步进电动机柔性冲击,提高了电机的控制精度和运行稳定性。     

长距离带式输送机三点驱动控制系统研究

针对目前带式输送机驱动控制研究忽略了输送带的黏弹性对启动过程的影响、不能较好地模拟带式输送机启动过程的问题,分析了输送带的力学特性及黏弹性模型,并选用Voigt模型对输送带进行建模;利用Simulink与AMESim联合仿真平台,分别对带式输送机的机械部分和电动机控制部分进行建模。根据直接转矩控制原理和协同控制思想设计了长距离带式输送机三点驱动控制系统。该系统采用主从控制策略,以头部驱动电动机为主驱动,其余为从驱动,控制带式输送机头部、中部、尾部3个驱动的输出转速和转矩,使得带式输送机以预设速度曲线平稳启动并运行。仿真结果表明,由于输送带的黏弹性作用及带式输送机加速度不断变化,导致带式输送机的负载转矩不断变化,但带式输送机头部、中部、尾部3个驱动均能很好地跟踪预设的启动速度,说明三点驱动控制系统能够很好地控制带式输送机的启动和运行过程。     

多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法

针对多电动机驱动的大倾角带式输送机重载启动与停止时物料下滑或滚动等问题,建立了多机驱动大倾角带式输送机模糊控制算法,介绍了大倾角带式输送机总体控制模型、带式输送机的速度设定算法和功率平衡模糊PID参数自整定算法。应用结果表明,该模糊控制算法能够根据煤流量的实时变化自动调节带式输送机的运行速度,速度控制误差小于2%,功率控制误差小于2.5%,能使4台驱动电动机功率趋于一致,实现了四机驱动带式输送机可靠、安全、节能运行。     

多机驱动带式输送机功率平衡控制方法

针对采用液体黏性软启动装置的多机驱动带式输送机在启动过程中各电动机功率不平衡的问题,提出了一种多机驱动带式输送机功率平衡控制方法:利用电流预测算法预测电动机电流,以提高控制响应速度;根据各电动机之间的预测电流偏差,通过比例微分控制算法调节液体黏性软启动装置所配用的控制泵给定频率,进而改变电动机电流,使各电动机电流差控制在一定范围内。现场应用结果表明,在带式输送机空载和重载启动时,该方法均能对电动机过大电流进行抑制调节,实现带式输送机平稳启动和功率平衡。     

基于变频技术的离心浇铸机监控系统

介绍了基于变频技术的离心浇铸机控制系统的硬件系统构成和主要功能,给出了系统的控制思想和监控画面设计。针对离心浇铸机两驱动辊在运行过程中既要保持同步,又要保证两台电机的负荷平衡的问题,提出了一种基于变频器主从控制方式的双闭环控制系统。实践证明,该方法简单易行,解决了以往控制系统中负荷分配不均匀的问题。     

多机驱动带式输送机功率平衡的研究与分析

对于多机驱动的带式输送机,为防止因电动机严重偏载而导致设备损坏,必须关注多机间的功率平衡问题。文章介绍了液体黏性传动装置的结构与工作原理及其液压伺服控制系统原理,给出了一种利用液体黏性传动装置实现带式输送机功率平衡调节的电流控制法原理,即通过改变液体黏性传动装置所配用的液压伺服控制系统中各个电液比例阀中电流的大小,使液体黏性传动装置中的控制油压改变以调节各电动机的负荷大小,从而改变电动机的电流,以使多台电动机功率趋于一致或相差在允许的范围内。实际应用表明,基于电流控制法对带式输送机进行功率平衡调节不仅能满足输送带的启动及功率平衡要求,还便于安装维护,经济适用。     

西门子6SE70变频器在纸机控制系统中的应用

本文介绍造纸生产线电气传动控制系统的特点,以西门子公司6SE70矢量控制变频器为驱动装置,西门子PLC300为控制核心,根据西门子USS协议格式,实现PLC与西门子6SE70矢量变频器的通信,纸机的速度链结构、负荷分配控制等功能。在造纸机控制系统中取得了较高的控制精度和稳定性,充分满足生产过程的需要。     

Design Of Anti‐Slip Controller For An Electric Vehicle With An Adhesion Status Analyzer Based On The Ev Simulator

The In this paper, a simulator of a one‐wheel Electric Vehicle system is designed for testing an anti‐slip controller using the Motor‐Generator system. The drive motor of the M‐G system is used to simulate the drive wheel of the Electric Vehicle, and the load motor is used to simulate the load force of the chassis. In the driving process, the torque of the load motor is changed according to the drive force of the chassis that is calculated by the program. So it can simulate the dynamic process of the tire‐road system. Based on this simulator system, an anti‐slip controller based on an Adhesion Status Analyzer is proposed. Information about the wheel speed is acquired by using a Back EMF Observer. A load torque disturbance observer is designed to stabilize the acceleration of the wheels. The Adhesion Status Analyzer is used to generate safe acceleration commands for the anti‐slip controller. When a slip occurs, the anti‐slip controller will decrease the torque quickly, and at the same time, by estimating the dynamic status of adhesion, the Adhesion Status Analyzer will restrain the acceleration command within a safe area. The effectiveness of the proposed approach is verified by using the EV slip simulator.     

双电机同轴驱动系统功率追踪算法研究

研究同轴双电机负载功率追踪问题,在该系统中,两台电机速度被强制同步,由于两台相同电机参数略有差异,将导致功率分配不平衡。基于功率平衡要求,根据矢量控制理论,将交流异步电机的电机转矩和电机磁通的解耦,得到双电机功率(电流)追踪的数学模型,通过设计模糊控制器与迭代算法进行控制,进行了同轴双电机功率追踪问题仿真。仿真结果表明,模糊PID控制与迭代算法控制的系统相比,可以提高功率跟踪的响应速度,更快达到功率平衡。     

基于高阶滑模速度控制器的异步电机模型预测转矩控制

针对三相异步电机驱动系统,提出一种基于高阶滑模速度控制器的模型预测转矩控制策略.为了降低负载扰动对系统运行性能的影响,设计一种基于二阶Super-Twisting滑模技术的速度环控制器,以代替传统PI速度控制器,并应用Lyapunov稳定性理论对其稳定性和鲁棒性进行分析,得到使速度控制系统收敛的参数范围.为了提升转矩控制精度,基于异步电机的数学模型,采用模型预测转矩控制理论,以转矩和定子磁链为控制目标设计评价函数,得到最优输出电压矢量驱动电机运行.仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提升系统对负载扰动的鲁棒性,并有效降低转矩波动,使电机具有良好的动态和静态运行性能.     

一种新型的转炉倾动控制方法

本文提出一种新型的转炉倾动传动装置的控制方法,该方法有别于传统的主从控制方法,不区分主从电机,取消四台变频器的速度外环,令其都工作在转矩控制模式,将速度外环控制算法移植到PLC中实现。该方法简单可靠,摆脱了传统主从控制方式对单个变频器依赖性很高的缺点。     

新型框架式起重机的西门子电控系统解决方案

本文主要介绍西门子电控系统在国内首台海工专用框架式起重机上的应用,针对这种非传统起重机存在的控制技术难题提出相应的解决方案。其中介绍了驱动系统的容量校验计算,提出适合框架式起重机大车位置纠偏同步控制方法,应用起升同步及主从力矩控制,对传统起重机防止溜钩的方法进行改进,取得了较高的控制精度和稳定性,充分满足了生产过程的需要。     

变频技术在带式输送机远距离运输中的应用

针对某矿带式输送机控制系统采用工频拖动和液力偶合器传动,存在着传动效率低、启动电流冲击及机械冲击大、电动机功率不平衡等问题,提出了一种采用变频控制技术的改造方案。该方案运用变频器的软启动功能,将电动机的软启动和带式输送机的软启动合二为一,通过电动机的慢速启动带动输送机启动,使重载启动时输送机启动平滑,转矩大,没有冲击电流。实际应用结果验证了该方案的有效性。     

Optimal closed-loop control of a hybrid step motor with chopper drive

Optimal closed-loop control of a hybrid step motor control with chopper drive is described. Expressions for the average torque and optimal control angle giving maximal average torque in the stationary state without phase current chopper control are presented. The effects of chopper current control on the torque and acceleration characteristics of a hybrid step motor are discussed. Expression have been developed for the control angle in the chopper current control mode, yielding greater torques and improved acceleration of hybrid step motors than for the optimal control angle without phase current control. The speed response of a hybrid step motor operated in a closed-loop system has been studied by computer simulation for different supply voltages and torque loads, using various control angle algorithms.     

永磁同步电动机直接转矩控制的效率优化

针对永磁同步电动机在轻载、高速运行时效率和功率因数下降的问题,提出了一种永磁同步电动机直接转矩控制效率优化策略。该策略通过分析电动机损耗与转矩、转速和定子磁链之间的关系,建立了考虑铁损的永磁同步电动机数学模型,导出了效率最优时的定子磁链幅值;将最优定子磁链计算模块嵌入直接转矩控制系统,构成了效率最优的永磁同步电动机直接转矩控制调速系统。仿真结果表明,该优化策略能有效降低永磁同步电动机功率损耗,提高电动机的运行效率。     

基于GA+BP网络速度辨识的直接转矩控制

针对传统直接转矩控制中存在电流、磁链和转矩脉动较大及速度传感器的使用降低了系统的可靠性,增加了系统的成本等问题,提出了利用遗传算法(GA)优化的BP网络电机速度辨识方法,实现了异步电机无速度传感器直接转矩控制。该方法保持了直接转矩控制固有的转矩响应快和系统鲁棒性强的优点,降低了磁链、转矩脉动,加快了系统的响应速度,并对负载的扰动具有较强的鲁棒性,有效地改善了系统的动、静态性能,实验结果证实了该方法的可行性和有效性。     

机器人关节用高精度交流伺服系统研究与实现

机器人关节驱动要求满足响应速度快﹑运行稳定及精度高等性能指标,其关键是通过转矩控制及位置调节器设计来满足要求;首先针对非理想反电势的永磁交流伺服机,对转矩构成进行了推导,分析了转矩和反电动势、占空比的关系,提出了一种基于离线反电势测量实现了抑制转矩脉动的控制方法;其次,位置伺服采用了模糊自适应PID控制器实现位置的快速跟踪控制,采用此法能够克服单纯使用PID控制存在的超调和振荡,使系统输出超调明显减小,定位精度得到提高。在实验系统中,采用以英飞凌公司的XC167CI控制系统和功率MOSFET逆变器组成的伺服系统,实现了速度阶跃响应时间<20ms,速度稳定精度±2%,转矩精度±1%。整个过程速度响应迅速又运动平稳,位置能也迅速跟踪给定信号,且位置响应无超调;证明所提出的方法对于提高系统的性能是有效的,最后将其成功应用于自行研制的高压输电线巡检机器人控制系统中,获得了满意的效果。