串联盘式管道连续输送系统的力学分析及智能控制
发布时间：2023-10-02 03:18
本文根据散料运输的特点及我国散料运输机械发展的现状,提出一种新型的散料运输机械-串联盘式管道连续输送机。串联盘式管道连续输送机避免了散料运输过程中对环境造成的污染,而且它占地空间小,搬运方便,运输能力高等特点。此种运输机填补了我国散料运输的一项空白。 本文阐述了串联盘式管道连续输送机的工作原理,并对其牵引钢丝绳的速度、加速度分析及在冲击载荷下的动张力分析等。根据散立体力学性质,分别对串联盘式管道连续输送机中间直线段,弯曲段运行阻力特性分析,确定串联盘式管道连续输送机牵引钢丝绳的牵引力。根据牵引钢丝绳速度和加速度分析结果及其牵引力,分析出串联盘式管道连续输送机驱动轮齿数的关系。 在输送机控制方面,由螺旋输送机和串联盘式管道连续输送机组成的输送系统。采用传统的控制方式建模,发现其传递函数具有非线性,很难建立精确的数学模型,除此之外,在理论推导中,还有一些不确定参数,如物料堆积角k,物料的比重γ等。因此,本文采用BP神经网络整定的PID控制。此方法即解决了传统PID控制中存在的缺陷和不足。根据神经网络自适应,自学习和非线性映射能力,解决了非线性系统建模难的问题。 通过神经网络PID控制,及M...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
1 绪 论
1.1 课题研究背景
1.2 串联盘式管道连续输送机
1.2.1 串联盘式管道连续输送机概述
1.2.2 串联盘式管道连续输送设备的优缺点
1.3 串联盘式管道连续输送设备国内外研究状况
1.3.1 串联盘式管道连续输送设备国外研究概况
1.3.2 串联盘式管道连续输送设备国内研究概况
1.4 课题研究主要任务
2 串连盘式管道连续输送机工作原理及牵引力的分析
2.1 串联盘式管道连续输送机工作原理
2.2 串联盘式管道连续输送机驱动系统运动分析
2.2.1 牵引钢丝绳速度分析
2.2.2 牵引钢丝绳加速度分析
2.3 牵引钢丝绳在冲击载荷下动张力分析
2.4 牵引钢丝绳的共振分析
2.5 串联盘式管道连续输送机中间直线段的力学动态分析
2.5.1 散粒体的力学性质
2.5.2 散粒体的内摩擦力
2.5.3 散粒体的计算模型
2.5.4 中间承载段货载的应力分析
2.5.5 动态货载的应力分析
2.6 输送物料所需牵引力的计算
2.7 运行阻力的确定
2.7.1 物料运行阻力
2.7.2 牵引钢丝绳及圆盘重力
2.7.3 圆盘与管道壁的摩擦阻力
2.7.4 弯曲段阻力
2.8 串联盘输送机牵引力的计算
2.9 驱动齿数的确定
3 串连盘式管道连续输送系统的建模分析
3.1 串联盘式管道连续输送机自动控制基本原理
3.2 控制结构的传递函数
3.2.1 传送函数
3.2.2 传送函数
3.3 结论
4 串连盘式管道连续输送系统的智能控制
4.1 智能控制概述
4.1.1 智能控制的基本概念
4.1.2 智能控制的研究对象
4.1.3 智能控制系统的类型
4.2 基于BP网络的PID控制
4.2.1 PID控制原理
4.2.2 神经网络的基本概念及BP网络的学习算法
4.2.2.1 神经元结构模型
4.2.2.2 神经网络
4.2.2.3 BP神经网络学习算法
4.2.2.3.1 误差逆传播(BP)神经网络校正方法
4.2.2.3.2 误差逆传递校正方法
4.2.2.3.3 BP网络的学习规则与计算方法
4.3 基于 BP神经网络的PID结构的确定
4.3.1 输入输出层的设计
4.3.2 隐含层数和层内节点数的选择
4.3.2.1 隐含层数的选择
4.3.2.2 隐含层节点数的确定
4.4 基于BP神经网络整定的PID控制算法
4.5 控制系统的数学模型建立
4.5.1 控制系统的非数学模型线性化
4.5.2 被控对象传递函数的离散化
5 串联盘管道式连续输送系统智能控制MATLAB仿真
5.1 仿真工具语言MATLAB简介
5.2 基于BP网络的PID控制器结构MATLAB仿真
5.3 小结
结论
致 谢
参考文献:
附录:
本文编号：3849990
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
1 绪 论
1.1 课题研究背景
1.2 串联盘式管道连续输送机
1.2.1 串联盘式管道连续输送机概述
1.2.2 串联盘式管道连续输送设备的优缺点
1.3 串联盘式管道连续输送设备国内外研究状况
1.3.1 串联盘式管道连续输送设备国外研究概况
1.3.2 串联盘式管道连续输送设备国内研究概况
1.4 课题研究主要任务
2 串连盘式管道连续输送机工作原理及牵引力的分析
2.1 串联盘式管道连续输送机工作原理
2.2 串联盘式管道连续输送机驱动系统运动分析
2.2.1 牵引钢丝绳速度分析
2.2.2 牵引钢丝绳加速度分析
2.3 牵引钢丝绳在冲击载荷下动张力分析
2.4 牵引钢丝绳的共振分析
2.5 串联盘式管道连续输送机中间直线段的力学动态分析
2.5.1 散粒体的力学性质
2.5.2 散粒体的内摩擦力
2.5.3 散粒体的计算模型
2.5.4 中间承载段货载的应力分析
2.5.5 动态货载的应力分析
2.6 输送物料所需牵引力的计算
2.7 运行阻力的确定
2.7.1 物料运行阻力
2.7.2 牵引钢丝绳及圆盘重力
2.7.3 圆盘与管道壁的摩擦阻力
2.7.4 弯曲段阻力
2.8 串联盘输送机牵引力的计算
2.9 驱动齿数的确定
3 串连盘式管道连续输送系统的建模分析
3.1 串联盘式管道连续输送机自动控制基本原理
3.2 控制结构的传递函数
3.2.1 传送函数
3.2.2 传送函数
3.3 结论
4 串连盘式管道连续输送系统的智能控制
4.1 智能控制概述
4.1.1 智能控制的基本概念
4.1.2 智能控制的研究对象
4.1.3 智能控制系统的类型
4.2 基于BP网络的PID控制
4.2.1 PID控制原理
4.2.2 神经网络的基本概念及BP网络的学习算法
4.2.2.1 神经元结构模型
4.2.2.2 神经网络
4.2.2.3 BP神经网络学习算法
4.2.2.3.1 误差逆传播(BP)神经网络校正方法
4.2.2.3.2 误差逆传递校正方法
4.2.2.3.3 BP网络的学习规则与计算方法
4.3 基于 BP神经网络的PID结构的确定
4.3.1 输入输出层的设计
4.3.2 隐含层数和层内节点数的选择
4.3.2.1 隐含层数的选择
4.3.2.2 隐含层节点数的确定
4.4 基于BP神经网络整定的PID控制算法
4.5 控制系统的数学模型建立
4.5.1 控制系统的非数学模型线性化
4.5.2 被控对象传递函数的离散化
5 串联盘管道式连续输送系统智能控制MATLAB仿真
5.1 仿真工具语言MATLAB简介
5.2 基于BP网络的PID控制器结构MATLAB仿真
5.3 小结
结论
致 谢
参考文献:
附录:
本文编号：3849990
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