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基于最优控制理论的自动化排水系统研究与应用

发布时间:2019-02-12 07:29
【摘要】:矿井排水系统是煤矿安全生产的重要组成部分,其系统稳定性与运行效率直接影响整个开采过程的顺利进行。传统排水系统通常采用人工控制设备,其使用效率、稳定性无法满足当前生产的需求。如何有效地提高矿井生产效率,降低系统能耗,提高系统稳定性是当前矿井排水系统设计重点方向之一。本论文在原有控制系统的基础上,结合最优控制理论,对其能耗、稳定等各项参数进行分析研究,对井下自动排水系统进行数学建模并动态规划优化求解,其极高的系统稳定性与可扩展性在实际应用中得到良好验证。实现煤矿生产的全自动化与经济化,进一步提高系统稳定性与使用效率。通过传感器、电动阀等设备的应用,提高了系统的响应效率,并降低了系统的故障率,使得系统更加稳定高效。搭配完善的硬件电路设计,对传统控制方法进行优化,使其不仅仅在程序上满足最优化设计理念,同时在硬件电路使用及其设计上满足实际应用需求。综上所述,本论文在数学模型基础上搭建了基于PLC的集中控制系统,结合最优控制策略,研究了一种具有高效、节能的适应我国应用现状的自动化排水系统。
[Abstract]:Mine drainage system is an important part of coal mine safety production, its system stability and operation efficiency directly affect the smooth progress of the whole mining process. The traditional drainage system usually uses manual control equipment, its use efficiency and stability can not meet the demand of current production. How to effectively improve mine production efficiency, reduce system energy consumption and improve system stability is one of the key directions of mine drainage system design. On the basis of the original control system, combined with the optimal control theory, this paper analyzes and studies the parameters of energy consumption and stability, and carries on mathematical modeling and dynamic programming optimization solution to the underground automatic drainage system. Its high system stability and scalability are well verified in practical applications. Realize full automation and economy of coal mine production, further improve system stability and use efficiency. Through the application of sensors, electric valves and other devices, the response efficiency of the system is improved, and the failure rate of the system is reduced, which makes the system more stable and efficient. With the perfect hardware circuit design, the traditional control method is optimized to satisfy not only the optimization design idea in the program, but also the practical application demand in the use and design of the hardware circuit. To sum up, a centralized control system based on PLC is built on the basis of mathematical model. Combining with the optimal control strategy, an automatic drainage system with high efficiency and energy saving is studied, which adapts to the current situation of application in China.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD636

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1 李e,

本文编号:2420206


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