【摘 要】
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带式输送机已经被煤炭、化工、冶金、矿山、港口、电力等各行各业广泛应用,随着带式输送机逐渐向长距离、重负荷、高速度方向发展,其启动问题日益突出。带式输送机系统,在其
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带式输送机已经被煤炭、化工、冶金、矿山、港口、电力等各行各业广泛应用,随着带式输送机逐渐向长距离、重负荷、高速度方向发展,其启动问题日益突出。带式输送机系统,在其启动过程中会产生变形,如果采取直接启动方式或者启动时间过短,其加速度就会很大,使得输送带的粘弹性变形很大,最终导致动张力很大,直接对输送机系统各元部件产生冲击,缩短它们的使用寿命。此外,带式输送机工作环境也比较恶劣,因此对控制器的鲁棒性也有一定的要求。因此,大型带式输送机的启动过程是一个很重要的研究课题。 针对上述问题,本文做了如下几方面的工作: 首先,采用有限元分析方法建立起带式输送机系统的动力学模型。该模型着重考虑了输送带的粘弹特性,通过对几种典型的粘弹性体模型的动力学特征的比较分析,最终确定Vogit模型作为输送带微元段的动力学模型,对众微元段的动力学模型进行有顺序的排列组合,最终形成了整个输送机系统的简易动力学模型。 其次,启动过程采用S型速度可控曲线来控制带式输送机的加速度。带式输送机的启动本身就是一个不稳定的过程,S型速度启动曲线能够实现系统的平稳启动,有效地降低震荡。 然后,重点介绍PID控制,模糊理论,人工神经元网络等基础理论,并在MATLAB的基础上,对带式输送机的启动过程作了仿真实验,得到一系列的仿真效果图,为后面的工作奠定了理论基础。 最后,针对上述控制器的不足,学习研究了RBF神经网络。一方面,利用RBF神经网络进行系统辨识,优化了学习规则,对原有的单神经元控制器进行了改进;另一方面,将模糊RBF神经网络作为该带式输送机系统的控制器。仿真结果表明,基于RBF神经网络的控制器都得到了相当不错的控制效果。
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