电牵引采煤机截割恒功率调速控制系统的研究

摘要

电牵引采煤机作为煤矿开采作业面中的关键设备，其截割效率的高低直接影响到煤矿作业面的生产率高低，因此自动化和信息化等科学管理技术的应用得到了人们的广泛关注。所以研究电牵引采煤机截割恒功率调速控制系统对煤矿生产具有极大的实际意义。
　　本文在综合分析电牵引采煤机的运行特性和调速原理的基础上，确定了该控制系统的的总体结构，并对电牵引采煤机恒功率调速控制系统中的温度采集模块、电流采集模块、控制模块、通信接口模块、看门狗及防干扰等的硬件电路进行了研究和设计；并合理地设计了模拟量采集模块、通信接口模块、控制算法模块及防干扰措施等软件程序，使得电牵引采煤机能够在煤矿井下稳定高效的运行。
　　利用Matlab\Simulink仿真软件，建立了以单神经元自适应PID为基本控制原理的电牵引采煤机恒功率调速控制系统的仿真模型，通过仿真试验，证明了系统方案的可行性及优越性。对合理设计电牵引采煤机恒功率调速控制系统、改善采煤机的工作性能和提高生产率具有重要意义和参考价值。

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1 绪论

1.1 电牵引采煤机国内外的发展状况及技术特点

1.2 电牵引采煤机牵引调速分类与性能

1.3 采煤机截割恒功率调速系统的研究背景和意义

1.4 本文研究的主要内容

1.5 本章小结

2 恒功率调速的原理及控制系统的总体设计

2.1 采煤机主要结构

2.2 采煤机牵引调速特性分析

2.3 采煤机恒功率控制理论

2.4 采煤机恒功率控制的结构及原理

2.5 采煤机恒功率调速控制系统的总体结构

2.6 本章小结

3 系统硬件模块设计

3.1 系统总线选择

3.2 模块主控芯片

3.3 温度测量模块

3.4 电流测量模块

3.5 控制模块

3.6 PLC与变频器的CAN接口模块

3.7 通信接口模块

3.8 看门狗电路

3.9 系统防爆及硬件抗干扰

3.10 本章小结

4 系统软件模块设计

4.1 模拟量采集模块

4.2 控制模块

4.3 CAN控制器的初始化

4.4 CAN总线标识符的分配

4.5 PLC和变频器接口模块

4.6 单神经元PID算法的PLC程序设计

4.7 抗干扰措施的软件设计

4.8 本章小结

5 截割恒功率调速系统的设计

5.1 控制器的构成及算法

5.2 控制器的学习过程

5.3 单神经元PID控制的截割恒功率调速系统

5.4 本章小结

结论

参考文献

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