基于蚁群优化算法的带式输送机软起动仿真分析

带式输送机为柔性系统,起动过程具有明显的动力学特性和动态响应过程,通过分析带式输送机起动过程及起动曲线,探讨了软起动技术对系统的影响。对带式输送机起动过程中的动力学性能进行分析,提出基于晶闸管组成的软起动器起动方式。设计了基于晶闸管组成的异步电机软起动控制策略,建立蚁群算法PID参数优化模型。基于Matlab的Simulink,对软起动过程进行了仿真分析。     

带式输送机起动与加载过程建模仿真

带式输送机启动和加载过程受力变化剧烈,产生过大拉应力会对输送带使用寿命造成影响,因此需要研究加载和起动过程的动力学特性。基于此,以输送带的粘弹性力学模型为基础,建立综合考虑输送带运行阻力、相对垂度、初始张力共同影响下的起动过程动力学模型,并以此为依托,建立持续加载过程中的基于载荷变化的时变系统动力学模型,研究带式输送机在实际运行过程中输送带上各段速度、加速度、动张力变化情况。最后,应用Simulink软件搭建动力学模型并结合NI CompactRIO-9038嵌入式系统做实时仿真,通过对比分析仿真结果与实际工况,验证了实时仿真与模型仿真结果的一致性。本文建立的模型为分析带式输送机起动和加载过程中的动力学特性提供了依据,建立的实时仿真模型为带式输送机控制策略开发提供了实时验证平台。     

负载特性对输送带动态特性的影响

针对带式输送机传统的静态设计方法，不能满足大运量、长距离和高带速输送机的使用要求。通过分析在输送机启动过程中，不同负载对输送带动态特性的影响，为带式输送机的动态设计提供理论依据。利用AMESim建模软件，建立了带式输送机启动过程的动力学模型，并对带式输送机在空载、变负载和满载工况下对输送带动态特性的影响进行了仿真。结果表明，在输送机启动过程中，负载特性影响输送带动张力大小、应力波传播的速度以及持续的时间。     

带式输送机纵向振动的有限元分析法

通过对带式输送机的动力学现象、机理及运动规律的分析，建立了输送带的有限元力学模型，分析了系统的纵向动态特性，从而实现了对起动、制动等过程的控制和优化。     

带式输送机纵向振动分析

通过对带式输送机的动力学现象，机理及运动规律的分析，建立了输送带的有限元力学模型，分析了系统的纵向动态特性，从而实现了对起动、制动等过程的控制和优化。     

基于ADAMS的带式输送机输送带动特性仿真分析

针对某带式输送机,利用ADAMS动力学仿真软件分别用两种方法建立了输送带的模型并且建立了带式输送机的总机简化模型。通过仿真,得到了带式输送机在不同输送带的建模方式下,启动状态下机头驶入处动张力的变化规律。从而得出,其中一种柔性带块拟合建立输送带模型比另外一种刚性带块拟合建立输送带模型更适合,且更准确的对带式输送机的动态特性进行分析。     

带式输送机虚拟样机设计研究

创新地将虚拟样机技术运用于带式输送机设计,提出用有限的离散带块单元来仿真连续输送带的设计方法;通过带式输送机系统简化、3D样机建模、样机装配、施加载荷约束等设计步骤,最终建立了基于虚拟设计软件ADAMS的简化带式输送机虚拟样机;并对样机进行了起动和正常运行的工况模拟,其运动学和动力学结果和实际工况相符。     

技术文摘专栏

长距离带式输送机输送带的动态特性仿真 【摘要】：基于AMESIM软件建立了长距离带式输送机输送带的动态仿真模型在满载、正弦加速度可控启动和不同启动时间条件下对60km长距离带式输送机进行了动态仿真得出了长距离带式输送机在4种启动时间下机头驱动滚筒输送带奔入点与机尾滚筒输送带处的张力变化规律仿真结果显示延长启动时间可显著降低机头驱动滚筒输送带奔入点与机尾滚筒输送带处的张力同时得出了输送带动态特性随启动时间增长的非线性变化规律     

基于AMEsim的带式输送机制动过程的动态分析

随着带式输送机向长距离、高速度、大运量以及大功率方向地发展,其动态特性尤其是制动过程中的动态特性正在日益凸显出来。为了更好地研究带式输送机的动态特性,本文在分析和研究输送带粘弹性特性的基础上,建立了带式输送机的动力学模型并构建了其纵向振动动力学方程。运用AMEsim仿真软件参考实际工况搭建了带式输送机的仿真模型并对带式输送机制动过程中的运动学特性作了研究,对比分析了不同条件下带式输送机的加速度特性,为带式输送机的优化设计提供了理论基础。     

AMESim在带式输送机停机过程设计中的应用

利用AMESim软件建立带式输送机仿真模型,通过仿真分析带式输送机停机时头部和尾部重要参数在不同工况的变化情况,并利用AMESim仿真软件图形化的开发环境来优化设计参数,有利于提高设计效率。仿真过程和理论结果基本一致,取得良好的效果,说明利用AMESim仿真能为输送机制动过程的分析和控制以及输送机系统的优化设计提供一种新的分析手段和设计方法。     

基于计算机仿真的带式输送机动态特性预测和控制

描述了带式输送机动力学现象，用有限元方法建立了带式输送机系统的运动微分方程。用仿真方法分析了带式输送机的动态特性，并与实测结果进行了比较。预测了紧急停车和起动过程中突然停电等工况下带式输送机的动态特性，并通过选择飞轮质量来达到控制和优化其性能的目的。     

张紧方式对带式输送机启动特性的影响

带式输送机启动过程中，存在输送机动态特性明显、输送带承载段张力峰值波动大、张紧装置提供的张紧力不能保持稳定等问题。利用AMESim软件对不同的张紧方式进行建模，分析了不同张紧方式在“S”形正弦启动方式下，对张紧装置提供的张紧力以及输送带最大张力点的张力峰值波动的影响。仿真结果表明，张紧装置对张紧力的稳定性影响着输送带承载段的张力峰值波动大小，且成正相关性，仿真结果便于使用者根据不同的场合和条件使用不同的张紧方式。     

全永磁驱动带式输送机控制策略及动力学行为

针对传统异步电机驱动和液压绞车张紧带式输送机存在的传动效率低、运行维护困难、张紧响应慢等问题,设计了一种集永磁电机直驱与永磁张紧于一体的全永磁驱动带式输送机,制定了全永磁驱动系统矢量控制策略与机-电耦合动力学模型;利用Matlab/Simulink建模仿真与煤矿井下现场试验相结合的方法,研究了全永磁驱动带式输送机在空载启动、满载启动、变载运行等工况下的矢量控制策略与机-电耦合动力学行为。结果表明：全永磁驱动带式输送机在多种工况下均能实现转矩与转速的快速响应和动态调节,具有良好的动态特性;多台电机间可维持功率平衡与同步传动,具有较强的抗干扰能力;永磁张紧装置可以实现张紧力动态调节,有利于提高带式输送机驱动效率、张紧响应速度以及整机协调可控性;全永磁驱动系统可实现对带式输送机的智能驱动与动态张紧,在机-电耦合动力学行为仿真试验与现场试验中得到的电机动态特性规律基本一致,表明其可满足煤矿井下带式输送机实际工况需求,具有较高的推广应用价值。     

长距离矿用带式输送机启动过程的动态仿真研究

以斜沟煤矿6.9km带式输送机为研究模型,通过建立带式输送机的整机系统动力学模型,研究了长距离矿用带式输送机启动过程中的动态特性。分析得出：在启动过程中,机头驱动滚筒的张力大约是机尾改向滚筒张力的6倍,容易造成机头驱动滚筒、机架的破坏;输送带中的波动速传递到机尾时,机尾的瞬时速度变化较大,容易产生强烈振动现象。     

带式输送机平衡锤的振动分析

建立了带式输送机系统的简化模型,考虑驱动滚筒刚体运动与胶带弹性运动的耦合,导出了该系统纵向振动的动力学方程,确定了合理的边界条件.以神府矿区某矿主平峒胶带机为例,对起、制动过程中平衡锤的振动特性作了数值计算,并进行了结果分析,计算结果与实测数据基本相符.     

带式输送机断电过程的动力学仿真

通过有限元法建立了整个带式输送机系统纵向振动的动力学模型，应用Matlab Simulink软件建立了带式输送机动力学系统的仿真模型，通过合理的设置仿真参数，对带式输送机的断电过程进行仿真，对其结果进行可视化处理，以控制输送机断电情况下的稳定性和安全性。     

长距离带式输送机的建模与观测器设计

带式输送机的传统静态设计方法无法保证系统的稳定运行,也造成设备的浪费。采用动态设计法建立了带式输送机简易的有限元动力学模型,并采用全维观测器观测出了带式输送机起动过程中各段的速度情况和张力变化情况。通过对带式输送机的速度曲线和张力变化曲线的Matlab仿真,其结果符合预期要求,为研究和设计带式输送机的稳定运行奠定了基础。