大跨度取料机的模型辨识和最速控制研究

摘要

该文的研究工作来源于一个实际工程项目.在沈阳热电厂,桥式取料机是重要的燃煤输送设备之一.它工作在粉尘较大的露天煤场中,每天要将几千吨煤输送到传送带上.该设备能否高效工作将直接影响生产.桥式取料机又是一类大跨度工程机械,保证其两端同步行走是一个重要的技术问题.多年来,该文论述的桥式取料机在行走中曾多次脱轨,每次复位都要花费很多时间,影响了安全和生产.在这种背景下,解决取料机的脱轨问题提出来了.目的是设计一套可靠、实用的控制系统,保证取料机能以满意的同步精度行走,从而避免脱轨事故再次发生.该文论述了国内、外取料机的生产、管理和最新技术的应用情况,对取料机的脱轨问题进行了深入研究.介绍取料机同步控制系统的设计、组成和基本功能,介绍控制系统的现场安装和调试工作(熟悉、掌握科研工作的实际过程和技术是非常重要的).在实测数据的基础上,该文对取料机设备的数学模型进行了辨识和仿真计算,并对最速控制方法进行了研究.研究结果为深入认识取料机同步控制过程、进一步完善控制系统的性能提供了重要依据.

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第一章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外的斗轮取料机的生产和技术装备情况

1.2.1斗轮堆取料机结构形式的发展

1.2.2斗轮取料机的电气控制技术

1.3本课题研究的意义

1.4论文的主要工作

第二章控制系统及其安装与调试

2.1取料机脱轨问题分析

2.1.1取料机及其工作过程

2.1.2取料机脱轨问题分析

2.2同步控制系统的组成和功能

2.3安装、调试过程中的一些体会

第三章模型辨识

3.1模型辨识基础理论模型辨识基础

3.1.1过程和模型

3.1.2建立过程数学模型的基本方法

3.1.3辨识的内容和步骤

3.2取料机的模型识别

3.2.1先验知识与模型结构

3.2.2实验设计与数据处理

3.2.3模型参数识别

3.2.4模型检验

3.2.5系统状态方程

第四章系统分析

4.1稳定性分析

4.2能控性和能观测性分析

4.3输出的能控性

第五章最速控制求解与仿真

5.1最大值原理

5.2时间最优控制及仿真

5.2.1控制律求解

5.2.2最优控制律仿真

第六章结论

参考文献

致谢