高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏研究

摘要

高压辊磨机是基于层压粉碎原理发展起来的一种高效、节能的新型粉磨设备，具有“多碎少磨”、“以碎代磨”的优点。目前高压辊磨机辊隙动态控制的理论研究尚不完善，基于此，本文对高压辊磨机辊隙控制系统进行了理论分析，然后研究了液压系统参数对辊隙动态控制与纠偏的影响规律，并对参数进行优化，为高压辊磨机的开发和设计提供指导和理论依据。论文主要的研究工作如下:
　　1、介绍了高压辊磨机的工作原理及在国内外的应用情况，总结了辊隙控制的研究现状，提出了高压辊磨机辊隙控制研究方面存在的问题。
　　2、结合对辊粉碎物料的原理和过程，分析了高压辊磨机液压加载系统、电气控制系统在辊隙控制与纠偏方面的工作原理。
　　3、建立了辊隙动态控制与纠偏的数学模型，根据GM1400×800高压辊磨机的设计参数，通过数值计算研究了液压加载系统参数对两侧辊隙大小和辊隙偏差的影响规律，为辊隙动态控制和纠偏研究打下理论基础。
　　4、在上述研究的基础上，以高压辊磨机的辊隙动态控制与纠偏整体效果最优为优化目标，建立了优化模型，采用适应性权重优化算法进行寻优计算，为高压辊磨机液压加载系统的参数选取提供参考依据和指导。
　　5、根据相似理论设计了辊隙动态控制与纠偏的实验方案，对动辊两侧辊隙进行检测和数据采集，通过对比实验数据和仿真结果，验证了数学建模的正确性以及仿真结果的可信性。

目录

声明

摘要

符号说明

1 绪论

1．1 课题来源

1．2 课题的研究背景和研究现状

1．2．1 研究背景和意义

1．2．2 高压辊磨机的发展和简介

1．2．3 高压辊磨机辊隙控制与纠偏的研究现状

1．2．4 以往研究中所存在的问题

1．3 本文的研究内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

2 高压辊磨机辊隙控制与纠偏系统

2．1 对辊工作原理及辊隙取值研究

2．1．1 对辊粉碎物料的工作原理

2．1．2 高压辊磨机辊隙取值范围的研究

2．2 液压系统辊隙控制与纠偏的原理分析

2．2．1 液压加载系统的工作原理

2．2．2 液压系统辊隙控制与纠偏分析

2．3 电气控制系统辊隙控制与纠偏的原理分析

2．3．1 电气控制系统分析

2．3．2 基于PLC的电气控制系统

2．3．3 高压辊磨机辊隙PID控制

2．4 本章小结

3 高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏研究

3．1 高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏的数学模型

3．1．1 基本假设

3．1．2 高压辊磨机液压加载系统的数学模型

3．1．3 高压辊磨机辊隙控制与纠偏的数学模型

3．1．4 仿真参数的确定

3．2 仿真计算的前处理

3．2．1 约束条件的设定

3．2．2 辊隙控制与纠偏的评价指标

3．3 辊隙动态控制研究

3．4 辊隙动态纠偏研究

3．4．1 高压辊磨机辊隙偏差产生的原因

3．4．2 系统液阻对辊隙偏差的影响规律

3．4．3 系统压力对辊隙偏差的影响规律

3．4．4 蓄能器工作容积对辊隙偏差的影响规律

3．5 辊隙动态控制与纠偏综合效果的分析研究

3．6 本章小结

4 高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏的参数优化研究

4．1 高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏的优化模型

4．1．1 目标函数

4．1．2 优化变量

4．1．3 约束条件

4．1．4 优化算法选择及优化数学模型

4．2 高压辊磨机的参数优化研究

4．2．1 优化程序设计和寻优计算

4．2．2 参数优化结果分析

4．3 本章小结

5 高压辊磨机辊隙动态控制与纠偏的实验研究

5．1 实验方案的设计

5．1．1 实验目的

5．1．2 实验原理

5．1．3 实验方案

5．2 辊隙控制与纠偏的实验平台

5．2．1 实验平台

5．2．2 测量仪器的选择

5．3 实验步骤和数据处理分析

5．3．1 实验步骤

5．3．2 实验结果与数据分析

5．4 本章小结

6 总结和展望

6．1 全文总结

6．2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢