海上集成转载平台皮带机转运系统的模糊控制研究

发布时间：2017-09-18 15:41

  本文关键词：海上集成转载平台皮带机转运系统的模糊控制研究

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【摘要】：海上集成转载平台是通过集成在平台上的皮带机转运系统实现物料的过驳作业,皮带机转运系统是由多条皮带机集成的一个庞大系统,系统之间具有严重的非线性和不确定性,造成海上集成转载平台效率的降低及能源的浪费。展开对“海上集成转载平台皮带机转运系统的模糊控制研究”,提高海上集成转载平台皮带机转运系统的工作效率具有至关重要的意义。本文在对皮带机转运系统的运行流程及调速方法的理论分析基础上,通过模糊控制算法构建了多级皮带机转运系统速度控制系统,并采用仿真及试验等方法进行了分析和论证。本文的主要工作及研究成果如下:(1)通过对皮带机转运系统的结构特点及运行流程的分析,揭示了皮带机转运系统的运行规律,提出了多级皮带机转运系统速度控制设计的总体方案,并进行了系统的硬件选型、控制流程设计、瞬时运量检测、带速检测等工作,实现m台皮带机串联系统每级皮带机运行时速度与运量的优化匹配。(2)通过对海上集成转载平台皮带机转运系统的调速方法的分析研究,得到了皮带机转运系统瞬时运量与速度、频率及功率之间的关系,设计了皮带机转运系统速度控制系统的模糊控制器,运用MATLAB/Simulink软件构建皮带机速度控制系统模糊控制和PID控制的仿真模型,并进行仿真分析。结果表明,模糊控制方法比传统PID控制的响应更精确、时间更快更平稳也具有较好的抗干扰性能。(3)选择一种皮带机转运系统运行模式进行五级皮带机联合调速试验,并对不同皮带机的瞬时运量及速度的相关数据进行了分析。结果表明,五级皮带机可实现速度与运量的优化匹配,达到节能的效果,同时证明了皮带机转运系统速度控制方案的可行性。本文通过对海上集成转载平台皮带机转运系统速度控制的研究,解决了多级皮带机系统在运行时物料的堆积、空载运行等难题,提高了系统工作的效率,达到了节能的效果,研究工作具有重要的工程应用价值。
【关键词】：海上集成转载平台 皮带机转运系统 速度控制 模糊控制 效率
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH222
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 课题的研究背景及研究的意义11-14
• 1.1.1 海上集成转载平台概述11-12
• 1.1.2 本文的研究背景12-13
• 1.1.3 课题的研究的意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 国内研究现状14-15
• 1.2.2 国外研究现状15-17
• 1.3 课题研究的主要内容17-18
• 1.4 本章小结18-20
• 第二章 海上集成转载平台皮带机转运系统整体设计方案20-37
• 2.1 海上集成转载平台转运系统的结构及运行流程20-23
• 2.1.1 海上集成转载平台整体结构20-21
• 2.1.2 海上集成转载平台皮带机转运系统的工作流程21-23
• 2.2 皮带机转运系统速度控制方案总体设计23-27
• 2.2.1 设计的难点23
• 2.2.2 整体设计思路23-25
• 2.2.3 系统运行流程25-27
• 2.3 皮带机转运系统控制系统设计27-31
• 2.3.1 检测系统设计27-28
• 2.3.2 运行系统设计28-29
• 2.3.3 执行系统设计29-31
• 2.4 皮带机转运系统控制系统硬件选型31-36
• 2.4.1 皮带机31
• 2.4.2 重量传感器31-32
• 2.4.3 称重仪表32-33
• 2.4.4 速度传感器33-34
• 2.4.5 工控PC机34
• 2.4.6 可编程控制器PLC34-35
• 2.4.7 变频器35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 海上集成转载平台皮带机转运系统调速分析37-43
• 3.1 系统模型分析37
• 3.2 驱动电机恒转矩变频调速分析37-40
• 3.3 皮带机转运系统运量与速度关系分析40-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 海上集成转载平台皮带机转运系统控制算法研究43-59
• 4.1 模糊控制的基本理论43-46
• 4.1.1 模糊控制的结构原理43-44
• 4.1.2 模糊控制的特点44-45
• 4.1.3 模糊控制器的设计步骤45-46
• 4.2 皮带机转运系统模糊控制器的设计46-54
• 4.2.1 模糊控制器的语言变量47
• 4.2.2 确定模糊论域及比例因子47-48
• 4.2.3 确定隶属函数与变量赋值表48-50
• 4.2.4 建立模糊控制规则50-51
• 4.2.5 模糊推理和解模糊化51-52
• 4.2.6 模糊控制表52-53
• 4.2.7 模糊控制算法的实现53-54
• 4.3 皮带机转运系统调速时间设计54
• 4.4 模糊控制与PID控制比较分析54-58
• 4.4.1 构筑仿真模型54-57
• 4.4.2 仿真结果及分析57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 实验调试与控制效果分析59-64
• 5.1 实验调试59-61
• 5.1.1 实验室调试59-60
• 5.1.2 现场调试60-61
• 5.2 试验数据记录及结果分析61-62
• 5.2.1 试验数据记录61
• 5.2.2 数据分析61-62
• 5.3 本章小结62-64
• 第六章 总结与展望64-67
• 6.1 全文总结64-65
• 6.2 展望65-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 在学期期间发表的学术论文及其他科研成果72

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