基于神经网络的自适应PID控制器在矿井输送机中的应用

矿井输送机运行过程中被控对象具有时变、非线性等特性,传统自整定PID控制器难以满足控制要求。采用基于BP算法的神经网络对PID控制参数进行优化,引入FPGA来实现PID控制器的硬件设计,采用DSP Builder 7.0构建闭环测试系统,并基于ModelSim SE 6.2版本进行调试,完成了功能仿真,且对波形进行了比较及分析,证实了FPGA实现自整定PID控制器在矿井输送机中得到了很好的效果。     

矿井带式输送机运行速度控制系统设计研究

矿井输送系统是采煤系统最常见的传输系统之一,在有限的工作面巷道内将煤炭物料从一个点转移到另一个点。利用嵌入式网络和单片机,设计了一种基于“互联网+”的带式输送机速度控制系统。通过监测带式输送机的运行状态,调整带式输送机两级之间的速度,实时监测带式输送机两级之间的速度和两级速度差,以PID算法作为速度控制的输入参数计算方式,用于实现带式输送机两级之间的平稳过渡。与以前的方法相比,提出的基于粒子群算法的网络PID控制器具有更低的瞬态波动和更小的稳态误差。该系统具有可扩展性强、便携性强、高效、环保等优点。     

基于PSO优化刮板输送机调速系统设计

针对采煤机与刮板输送机采运速度不匹配的问题,设计模糊PID控制器对刮板输送机运行速度进行在线实时调节,并利用粒子群(PSO)算法对模糊PID控制器的控制参数进行优化。通过Simulink软件仿真,结果表明,模糊PID控制器在误差允许的范围内能够实现对刮板输送机速度在线调整的效果,而经PSO算法优化后的模糊PID控制器其动态性能有明显提高,且具有响应速度快、达到峰值时间短、超调量小以及过渡时间短的特点,其控制性能明显更优。     

基于PSO的带式输送机张紧装置控制器仿真研究

张紧装置是带式输送机的重要组成部分,关系着输送机的安全运行、可靠性以及使用寿命,所以其性能的好坏对带式输送机的动态特性至关重要。针对带式输送机张紧装置响应速度慢、稳定性差的缺点,设计了基于粒子群算法(PSO)的PID控制器,并与常规PID控制器做了对比。在MATLAB中建立带式输送机张紧装置和控制器模型并进行联合仿真,仿真结果表明:基于PSO的PID控制器对带式输送机的控制性能更佳,具有超调小、调节时间短、适应性强的优点。     

矿井带式输送机液压拉紧Fuzzy-PID控制技术研究

针对矿井传统带式输送机拉紧系统响应速度慢、调节能力差、拉紧控制时变性和非线性等问题,提出了一种矿井带式输送机液压拉紧系统Fuzzy-PID控制(基于模糊算法的PID控制)方法。首先,根据液压拉紧装置建立数学模型,其次通过Matlab内置的Simulink仿真库分别对Fuzzy-PID控制器和PID控制器的液压拉紧系统进行仿真,得出输送带拉紧张力启动响应阶段和张力突变的调节响应图,并做出对比分析。最后,通过试验测试来验证算法模型的有效性。仿真结果表明：矿井带式输送机液压拉紧Fuzzy-PID控制系统不仅在启动阶段还有张力突变过程中都具有更好的稳态性能、更快的响应速度。在拉紧装置启动响应阶段的张力超调量降低了13.5%、到达期望值的时间缩短了0.5 s。在拉紧装置张力突变即模拟拉紧和松带阶段,当张力增加时,Fuzzy-PID控制器的调节速度缩短了0.4 s,超调量下降了4%。当张力减少时,Fuzzy-PID控制器的调节速度缩短了0.3 s,超调量降低了2%。试验结果表明：采用Fuzzy-PID控制的效果更佳优异稳定,且损耗更小。对比于PID控制,Fuzzy-PID控制效果更为良好,平均时间...     

煤矿刮板输送机自动校直控制技术研究

为了满足综采工作面自动化要求,需将刮板输送机直线度控制在许可范围内,分析了煤矿刮板输送机自动校直技术,在刮板输送机构成及形态的基础上,分析了刮板输送机直线度控制误差以及检测误差。采用模糊自适应PID控制器系统,研究了刮板输送机的直线度控制,设计了刮板输送机直线度控制仿真试验,分析了2种刮板输送机的形态的调整。研究表明,该方法可有效地对刮板输送机直线度进行准确调整。研究可为实现煤矿智能化开采提供技术支持。     

免疫RBF神经网络PID控制器在矿井输送机中的应用

针对如今复杂被控对象大滞后、非线性和时变性的特点,研究把人工免疫算法和RBF神经网络相结合对PID控制器进行参数寻优,应用到矿井输送机上。利用人工免疫算法,无需事先确定隐层结点个数,设计了一种动态的RBF神经网络,并且分析基于免疫算法的RBF神经网络的PID控制器的算法结构。通过仿真实验得知:研究设计的免疫RBF神经网络的PID控制器在抗干扰性、跟随性和鲁棒性方面都表现出了良好的控制效果,非常适合用于控制模型不确定的情况。     

基于PLC的带式输送机多机功率平衡模糊控制系统研究

针对煤矿用带式输送机多机驱动功率不平衡问题,在系统运行过程中动态特性较差、功率平衡调节精度较低。通过分析研究,提出基于PLC的带式输送机多电机功率平衡模糊控制系统,将液力偶合器涡轮转速实行闭环控制,可保证带式输送机载工作负荷大、负载情况下带式输送机具有恒定不变的带速。系统采用模糊控制器替换原有的PID控制器,通过Matlab仿真结果表明,改造后输送机的运行功率和平衡调节精度显著提升,保证了矿井带式输送机的安全稳定运行,极大提升了带式输送机运行的平稳性和可靠性。     

基于模糊神经网络的PID控制器在矿井局部通风机调速系统中的应用

针对矿井掘进工作面通风的特点,提出了一种基于模糊神经网络的PID控制方法,用以控制矿井局部通风机。该方法利用模糊神经网络来调整PID控制器的参数,能根据瓦斯浓度的变化自适应调整通风机的转速。仿真实验表明,该控制器较传统的PID控制器,在超调量和稳定时间上,效果都要好得多,具有适应性强、控制灵活、稳定性好等优点。     

基于DSP的带式输送机多电机驱动功率平衡控制系统研究

带式输送机因输送距离过长常常采用多电机驱动,多电机之间的功率平衡问题是必须解决的。采用参数自适应模糊PID控制器来调节带式输送机的功率平衡,通过分析带式输送机的结构确定了以液力耦合器勺杆的推拉来实现电机电流大小的调节,明确了控制系统调节电流大小的流程和策略,并完成了控制系统的软件设计,精简了主程序,实现了在主程序中对各个子程序的调用。仿真结果显示参数自适应模糊PID控制器比传统的模糊控制器性能更好。     

模糊自适应PID在矿井提升机中的应用

在矿井提升机运行过程中,由于被控变量具有时变、非线性、不确定等因素,传统PID控制算法难以满足控制要求。采用基于模糊自适应PID控制器实现对矿井提升机的控制,用MAT-LAB/Simulink对模糊自适应PID和传统PID进行了仿真分析。     

基于PID模糊控制的煤矿主运胶带机控制系统研究

胶带机是煤矿生产中重要的运输装备,胶带机的运行过程会对煤矿输送效率产生直接影响。以DTL100/80/2×400型胶带机为对象,基于先进的PID模糊控制技术设计了胶带机控制系统,此项技术融合了PID控制技术和模糊控制技术的优势,性能更优,选用的控制箱型号为KXJ-9,以S7-300型PLC控制器为核心,配套其他硬件设施具有良好的控制性能,能在复杂的工况环境下应用。对系统的网络构架进行了介绍,重点分析了胶带机软启动过程的软件设计,以及胶带速度自动调节控制的工作流程。实践应用表明,胶带机的运行稳定性和可靠性显著提升,创造了良好的安全效益和经济效益。     

矿用可控软启动装置启动控制新方法

可控软启动装置广泛应用于煤矿刮板输送机的启动控制。当前大惯量负载的可控软启动装置主要采用PID控制方法,因PID参数均来自凑试法,可控软启动装置的控制器无法预测内部传动系统的力学行为,只能被动执行控制信号。基于分析力学建立可控软启动装置的动力学模型,提出一种可控软启动装置控制油缸压力的预测方法,进而可直接利用预测出的控制油缸压力变化曲线控制可控软启动装置的工作过程。     

带式输送机拉紧装置张力的灰色预测PID控制

针对带式输送机拉紧装置张力控制系统的非线性和时变性,基于灰色预测PID控制理论设计了拉紧装置的张力控制系统。建立的灰色系统模型可以描述被控对象的不确定性和不完全性,灰色预测PID控制以系统的行为数据为采样信息来获取系统的发展规律,并根据系统未来的行为趋势确定系统的超前控制量。仿真分析和实验结果均表明,灰色预测PID控制具有响应速度快、控制精度高、鲁棒性强、抗干扰能力强等优点,其能够很好地满足带式输送机拉紧装置张力控制系统动态性能的要求。     

基于免疫克隆算法的自整定PID控制器在矿井提升机的应用

传统的PID控制器难以满足矿井提升机在重复运动时的时变性、非线性的特点,引入免疫克隆算法优化PID控制参数,以FPGA搭建硬件平台构成自整定PID控制器,通过功能仿真分析实验结果可知,这种自整定的PID控制器不仅能够提高系统的收敛速度及控制精度,还保障了矿井提升机的稳定、安全运行。     

矿用带式输送机变频自动张紧系统设计与应用

张紧系统是带式输送机的构成部分,其性能会影响设备的运行可靠性。以煤矿工作面中使用的DSJ160/350/3×500型带式输送机为研究对象,基于先进的变频技术设计了自动张紧系统。系统主要是通过电机、张紧滚筒、钢丝绳和滑轮组等对张紧小车的行程进行控制。整个过程中利用张力传感器对钢丝绳张力进行检测,并将结果实时传输到控制器中进行分析,控制器下达指令控制变频器输出电压,进而控制电机输出转速,实现闭环控制。使用的神经网络模糊PID控制技术具有良好的性能,工程实践应用表明,变频自动张紧系统达到了预期效果,创造了较好的安全、社会和经济效益。