基于阀控调速型液力偶合器控制系统的研究

摘要

随着煤矿的不断发展，带式输送机已经成为了煤矿井下运输不可缺少的组成部分。如果带式输送机出现故障，将会影响前后关联的带式输送机，对于煤矿的生产有很大的影响，将会给煤矿带来很大的经济损失。在带式输送机的所有配套设备中，如果胶带出现撕裂问题是相当严重的，所以保证胶带的可靠运行成了至关重要的要求。
　　本文正是根据煤矿对于带式输送机低速状态胶带检查的需求，针对阀控调速型偶合器低速状态下的长时间运行，设计了以AB Control Logix5000系列 PLC为核心的福伊特偶合器慢动状态的模糊电控系统。首先，本文从带式输送机的广泛应用、液力偶合器的国内外发展现在出发阐述了带式输送机低速验带功能的重要性。紧接着对福伊特的调速原理进行了分析，进而推导出福伊特偶合器慢动状态下的动力学模型和热力学模型。由于液力偶合器系统是非线性的，并且存在时变性以及调节上的滞后性等特点，传统的控制方式并不能满足控制要求。模糊控制可以对复杂的系统进行简化的处理，完全能够应对偶合器的这些问题。本文通过逐步进行模糊控制器的设计，最后得出了偶合器转速输出模糊控制表。其次，在Matlab软件中结合推导出的福伊特偶合器模型进行了仿真，验证了设计的模糊控制规则的合理性。最后，进行了PLC模块的选型，完成了模糊控制程序的编写。
　　现场实验结果表明，采用模糊控制的福伊特慢动运行效果优于传统的控制方式，并有更好的稳定性，满足了现场使用的要求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题的背景

1.2 课题的意义

1.3 国内外液力偶合器的发展现状

1.4 课题的主要内容与论文的构成

第二章 调速型液力偶合器基本理论及模型

2.1调速液力型偶合器的工作原理

2.2福伊特偶合器的结构

2.3特性及影响特性的因素

2.4偶合器慢动状态数学模型

2.5本章小结

第三章 模糊控制

3.1模糊控制概述

3.2模糊理论数学基础

3.3模糊控制系统的结构

3.4模糊控制器的设计

3.5本章小结

第四章 偶合器慢动模糊控制仿真

4.1利用 MATLAB建立模糊推理系统

4.2构建 SIMULINK模型控制系统

4.3进行 Simulink模型仿真

4.4本章小结

第五章 控制系统的硬件选型及程序设计

5.1控制系统的硬件选型

5.2程序编写

5.3现场实验和结果

5.4本章小结

第六章 全文总结

6.1 主要结论

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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