PLC在矿用多台压缩机电机控制中的应用

PLC在矿用多台压缩机电机控制中的应用

一、PLC在矿用多台压风电机控制中的应用(论文文献综述)

江源[1](2020)在《斜巷胶带运输机双机驱动电控系统的应用研究》文中研究表明我国现代化大型煤矿企业中,大运量、大倾角的斜巷胶带运输机日益增多,由于斜巷运输中煤炭自重的作用会产生向下的溜车、运行不稳定、重载停车难等问题,距离越长、倾角越大溜车及停车难的问题越突出。要解决上述问题主要依靠胶带运输机的电控系统,提高电控系统的控制性能和完善的保护功能是解决上述问题的关键。论文以煤矿斜巷胶带运输机为研究对象,以西门子PLC(CPU313-2DP)为控制核心,对双电机驱动电气系统的控制方案和控制保护回路进行了应用设计。首先,在分析斜巷胶带运输机的机械结构的基础上,提出了采用双变频器供电、双电机四象限拖动方案,采用盘型制动闸进行下溜制动;根据斜巷胶带运输机的控制要求,对其电控系统的组成及控制回路进行了分析;设计了双电机拖动的主回路及变频驱动方案,斜巷胶带机的盘型制动闸控制回路,以及主控PLC的输入/输出回路等。其次对胶带运输机双电机拖动功率分配不平衡问题进行了研究,提出采用主从控制原则及双电机驱动模型预测变频控制策略,其仿真分析证明,该控制策略可以有效控制双电机拖动的功率平衡。再次,设计了斜巷胶带运输机电气控制系统PLC控制程序,采用组态王7.5软件设计了远程PC机控制界面,可以对斜巷胶带运输机实施启/停控制、参数设置、实时监控等功能。最后,对基于PLC的双电机驱动电控系统进行了实验测试和现场应用运行。实测结果表明,该斜巷胶带运输机电控系统控制功能达到设计要求,不仅解决了重载起停时的溜车问题,而且双电机拖动也能很好地实现输出功率的平衡。该电控系统使斜巷胶带运输机的控制性能及自动化水平有了较大提高,对提高斜巷胶带运输机的自动化水平具有指导和借鉴意义。图[37]表[6]参[45]

蒋邦超[2](2020)在《废旧铅酸蓄电池破拆装置控制系统设计》文中指出开发相应的控制系统,是为了改变铅酸蓄电池破拆装置自动化水平不高的现状。控制系统性能的好坏、自动化水平的高低直接影响到破拆装置的整体性能及破拆效率,对提高企业的市场竞争力和效益具有重要的指导意义。控制系统主要是由PLC作为下位机,运用组态王开发上位机监控系统来设计。硬件主要是由主站控制器、从站控制器、驱动器和步进电机组成,上盖和壳底破拆单元装置控制系统采用PLC发送高速脉冲的接线方式。软件设计包括下位机软件设计和开发监控组态系统。分析六个工位的工艺过程,以控制系统数学模型为基础,运用S7-200 smart PLC的编程软件,通过比较指令控制时间的方法控制脉冲数,编写破拆系统的PLC控制程序,最终实现下位机软件设计。调用运动控制模块编写PLC控制程序,方便调节脉冲数、方向和频率,最终完成上盖和壳底破拆单元装置下位机软件设计。根据破拆装置及步进电机参数,计算出驱动器接收的脉冲数。电池中含有重金属铅和腐蚀性强的酸等有害物体,威胁人体的身体健康,开发监控系统实现远程监控,减少人体的直接接触。借助组态王软件开发监控组态系统,包括登录系统、报警系统、安全检查系统、主操控监控系统、参数设置系统、历史报表查询系统及针对六个工位的子监控系统。模拟破拆设备的机械运动系统,开发仿真测试系统。通过组态王OPC实现监控系统与测试系统通信,进行监控组态系统仿真测试实验,实现监控系统信息传输、发送指令、历史报表查询、报警和实时监控等功能,并且对车间现场设备实时模拟,自动跳转到下一个工位。实验验证整体PLC控制系统,能够按照预定的先后逻辑顺序运行,步进电机的运行时间节点与预期的一致,电机转速误差值在±2%之间,符合预期结果。通过上盖和壳底破拆单元装置控制系统,能够设定不同的脉冲数、频率和方向,实现对长度范围为227mm~258mm,宽度范围为164mm~174mm,高度范围为200mm~228mm尺寸的电池上盖和壳底切割,移动距离误差在±2%之间,提高了稳定运行速度,达到了精度要求。

刘宝军[3](2020)在《矿井带式输送机能耗优化控制系统研究》文中提出推动全社会开展节能降耗和资源综合利用,促进经济增长方式转变和可持续发展,已成为当今我国经济和社会发展中最为热点的话题。带式输送机作为煤矿生产的主要运输设备,由于煤矿地质条件的限制和煤矿生产的不均衡性,带式输送机在实际运行过程中未能达到稳定状态,当输送量减小时,带式输送机仍维持较高的运行速度,这样不仅造成煤矿生产电能的浪费,而且增加了设备的机械磨损。因此,研究矿井带式输送机能耗优化控制系统对减少煤矿生产成本,建设资源节约型和生态环境友好型煤炭企业具有一定的重要意义。本文以矿井带式输送机为研究对象,在总结分析带式输送机和节能技术国内外研究现状的基础上,对带式输送机能耗优化控制进行了研究。通过对带式输送机总体结构和基本原理分析,计算了带式输送机的运行阻力和功率,得出带速与煤流量是影响带式输送机功率消耗的主要因素,并且研究了其带速与煤流量匹配原理。根据煤矿现场实际生产情况建立了带式输送机煤流量、带速和功耗的BP神经网络能耗优化模型,运用改进粒子群算法对该模型参数优化,得到煤流量与带速之间的最优匹配关系,对皮带运行速度进行能耗优化控制。设计了基于PLC的模糊控制器,可以根据煤流量大小自动调节皮带运行速度,实现带式输送机的智能控制。对矿井带式输送机能耗优化控制系统的硬件和软件进行设计,通过WinCC上位机软件与PLC建立通讯连接,实现带式输送机远程控制和运行状态实时监控。选取某煤矿生产中的具体参数,分析了其带式输送机的节能效果。本文通过对矿井带式输送机能耗优化控制系统研究,实现了带式输送机的节能高效运行,并且减小了设备的机械磨损,延长了其使用寿命。在一定程度上保证了煤矿安全高效的生产,具有一定的工程应用和理论研究价值。

李治昆[4](2020)在《胶带机永磁直驱系统多机控制策略研究》文中研究指明带式输送机作为中远程距离的物料传输设备,具有结构简单、运输成本低、可靠性高、传输能力强、方便高效等优点,因而被各大工厂企业广泛使用。随着整个社会产业结构的不断改进,各大企业的生产制造规模也逐渐增大,大功率带式输送机的研究也逐渐成为热点,带式输送机也不断朝着高速、长距离、大功率、智能化的方向发展。针对传统带式机驱动系统存在的不足,本文对基于永磁直驱系统的带式输送机多机控制方案进行了深入研究。本文的主要研究工作如下:首先,对带式输送机的结构、特点进行概述,对带式机系统的几种常用的驱动装置进行分析比较,并选定了永磁电机变频驱动作为本文的驱动方案。根据输送带的粘弹性特征,采用Kelvin-Voigt模型对皮带机进行动态分析。对带式机的启动特性进行研究,并选取S型曲线作为其启动曲线。其次,根据带式输送机的简化模型,对皮带机的摩擦传动理论进行研究,对多机驱动系统中的牵引力分配问题进行探究,并对多机系统中的功率不平衡因素进行分析。以永磁电机作为带式机的驱动电机,针对双机刚性连接、柔性连接的两种不同工况,进行了多机平衡控制结构设计。结合偏差耦合控制结构,对三机双滚筒驱动的带式机进行多机平衡控制,采用转速电流控制法,在保证各电机转速相同的前提下,通过转矩电流耦合补偿法实现三机系统中负载的均衡分配。再者,建立永磁同步电机数学模型,对其矢量控制系统原理进行分析,搭建对应的仿真模型,并进行分析研究。针对传统PI控制策略的缺点,引入ADRC算法,并结合模糊控制理论,设计了模糊自抗扰控制器,并对其性能进行仿真分析和验证。然后,针对本文中已建立的多机平衡控制模型,搭建对应的仿真模型,并通过仿真分析,验证多机平衡控制策略的有效性。最后,以煤矿内基于永磁直驱系统的带式输送机为研究对象,对其多机平衡控制系统进行简介,通过现场实验,对本文中的控制方案进行验证。该论文有图75幅,表3个,参考文献89篇。

左光宇[5](2020)在《矿井主排水泵启动特性及集成化监测的研究》文中研究指明随着离心泵应用范围的延伸和排水系统复杂程度的提升,排水设备的启动过程、水泵与阀门的联动协同操作对于煤矿井下安全生产的影响越来越大。本文以矿井排水系统为主要研究对象,针对冀中能源峰峰集团某矿采用的正压给水式排水系统启动过程中亟待解决的问题,特别是对启动方案的设定、各个启动阶段所展现的启动特性和演变规律等方面进行了研究与分析,并对一般矿井卧式离心泵的启动方案的设定方法作出了明确指导。首先,剖析了吸入式和压入式排水方式以及排水启动、设备监测等方面研究现状,对调研过程中遇到的实际问题进行了梳理和解决方法的预设。然后,开展了基于Flowmaster软件的排水系统建模仿真研究,揭示了两种排水方式下电流、电压、转速、流量和扬程等参量随时间的变化曲线,并进行了启动特性的理论分析,建立了电流冲击与定子磁场旋转、叶轮负载的耦合关系,同时证明了正压给水排水系统拥有较好的启动性能。为了设定和优化矿井排水系统启动方案,搭建了正压给水排水系统平台,并利用虚拟仪器等设备建立了参数集成化监测系统。本研究根据算例建立了阶段划分明确、时间点设定合理、公式推演与实验分析相结合的主排水泵启动初始数据的设定方法,并通过该方法设置了潜水泵的启动参数、软启动器启动时间点、初始电压、软启动方式以及阀门开启时间点等参数。同时,对不同开阀速度下主排水泵启动特性进行了实体试验,深入分析了阀门开启速度和阀门最终开度对启动特性和运行工况的影响,并选择了合适的开启速度和阀门开度。研究发现:矿井正压给水排水系统采用了优化的启动方案后,展现出更佳的启动特性。

靳剑兵[6](2020)在《基于CANopen协议的双机驱动系统协同控制研究》文中指出永磁同步电机因其效率高、起动转矩大、低速稳定性好等优点被广泛使用,而远距离、大功率运输设备的设计制造使得双机甚至多机驱动系统逐渐成为主流。在运输过程中,随负载变化双机驱动系统中两台电机的输出功率会出现不平衡的现象,运行效率和可靠性得不到保障。此外,两台电机之间的远距离对控制系统的通信能力也有了更高的要求。本文针对输出轴刚性连接的双永磁同步电机驱动系统,以功率平衡为目标,设计了双机驱动协同控制系统,并采用CANopen协议通信,确保数据传输的快速性与准确性。对永磁同步电机的结构特点进行了介绍,建立了永磁同步电机同步旋转坐标系下的数学模型。采用id=0的矢量控制方案对永磁同步电机进行控制,搭建了矢量控制仿真模型,仿真验证了该模型具有较好的转速、转矩调节效果。针对输出轴刚性连接的双机驱动系统,提出转矩偏差耦合控制策略,实现系统中两台永磁同步电机功率平衡。分析了CAN总线通信和其应用层协议CANopen协议的架构组成,对主站控制器进行硬件设备组态,并基于CM CANopen模块编写了主从站通信程序,实现主站控制器与从站永磁同步电机驱动器的CANopen协议通信。进行通信测试,验证了所设计通信系统的有效性。设计了双机驱动协同控制系统的控制程序,包括起停控制程序、协同控制程序、给定转速补偿程序以及保护程序,通过调用不同的子程序实现系统所需功能。设计了上位机监控界面,实现双机驱动协同控制系统的远程监测和自动控制。搭建了双机驱动实验平台,通过实验验证了给定转速差对两台电机的输出转矩会产生影响。进行了负载突变实验,结果表明,与采用并行控制方案的系统相比,双机协同控制系统可以在0.5s内将两机转矩差调整至10%额定转矩内,具有较好的功率平衡效果。进行了故障模拟测试,测试结果表明系统具有较高的可靠性。将双机驱动协同控制系统应用于矿用刮板输送机,进行了现场测试,结果表明所设计的控制系统具有较好的实用性。

武子清[7](2020)在《矿用空压机组巡检机器人运动控制技术研究》文中提出矿用空气压缩机是为煤矿风动机械和井下“压风自救”系统提供动力、供给新鲜空气和排除瓦斯气体与粉尘的重要设备,其稳定可靠地运行对保障煤矿的安全生产具有十分重要的意义。在煤矿空压机房中多台空压机轮流工作,用于保证煤矿井下的稳定供风,是保障煤矿安全生产的关键场所。目前,主要通过人工巡检的方式对空压机组进行状态监测,效率低、漏检率高、实时性差,导致煤矿生产中能源浪费和安全事故时有发生。此外,由于煤矿空压机房中机电设备数量多、噪音大、温度高且运行环境恶劣,巡检工人的劳动条件差。基于上述问题,本文以巡检机器人运动控制技术研究为背景,设计了适用于矿用空压机组的智能巡检机器人,研究了巡检机器人路径规划以及运动控制关键技术。论文主要研究内容如下:(1)分析了矿用空压机的工作特点和监测需求,设计了基于ROS操作系统的巡检机器人软硬件系统,建立了巡检机器人差速驱动运动学模型,并基于Simulink对巡检机器人运动学模型进行了仿真分析。(2)针对巡检机器人路径规划问题,设计了一种改进蝙蝠算法,引入惯性权重和莱维飞行优化了全局搜索中速度和位置更新方式,并利用柯西分布改进了算法的局部搜索机制,将改进蝙蝠算法应用于巡检机器人全局路径规划,提高了最优路径的求解精度。(3)分析了巡检机器人轨迹跟踪控制原理和差速驱动机器人两轮不同步对轨迹跟踪的影响,设计了基于线性误差模型的MPC轨迹跟踪控制器,通过改进蝙蝠算法对轮速PID控制器参数进行优化,设计了一种自适应差速补偿同步控制结构,并基于串级控制原理设计了MPC-APID分层轨迹跟踪控制器,建立了控制器的仿真模型,仿真结果表明其能够实现对参考轨迹快速准确的跟踪。(4)搭建了巡检机器人实验平台,在室内环境和煤矿空压机房中对路径规划算法、轨迹跟踪控制器以及同步控制性能进行了测试,验证了所提算法和控制结构的有效性。实验结果表明:巡检机器人通过全局路径规划算法能够设计出矿用空压机组最短有效巡检路径,实现参考轨迹的快速跟踪,自适应差速补偿同步控制结构能够有效提高巡检机器人两驱动轮的同步性。该论文有图76幅,表23个,参考文献93篇。

杨振[8](2019)在《黄玉川煤矿皮带智能管理调速系统研究》文中指出近年来,随着我国经济增速逐渐放缓、能源结构不断调整和优化以及生态环境保护等因素的制约,国家对于煤炭的需求量一直在下降。在这种煤炭市场不好的情况之下,煤炭企业要想寻求发展并获得经济效益,那么通过节能降耗来降低生产成本是目前最为有效的方法之一。带式输送机在实际生产中,经常会维持较高的运行速度,在生产过程中产生很多问题,如增加了设备的机械损耗、浪费大量电能,影响了企业的竞争力。本文以黄玉川煤矿的主运输系统为研究对象,针对其皮带输送系统的自动化完善度低、设备与设备之间互不影响、信息共享能力差以及传统方式能耗高等问题,对其原有控制系统进行了优化,设计了一套基于机器视觉的节能调速系统以及主运输系统智能管理平台。本文首先对带式输送机的内部结构进行了简要介绍。通过对带式输送机进心力学分析,可以得到其运行过程中的受力情况,从而研究了其能耗关系,然后对带式输送机的相关节能性能进行了分析,为提高输送机运行效率提供了理论依据。其次,结合黄玉川煤矿中带式输送机的实际运行情况,同时利用智能机器视觉分析设备,结合现有系统对其控制系统进行了优化设计,形成一个智能化、多功能、全天候的动态安全智能闭环节电系统。优化后的系统可以做到调速节能功能以及输送机撕裂(纵撕保护)和物料堆积智能检测(堆煤保护),实现了对带式输送机自动调速的同时,将各种安全事故消灭在萌芽状态,达到节能降耗、减人提效的目的。最后针对黄玉川煤矿现有运行条件设计了智能控制系统管理平台,管理平台主要包括节能调速控制系统和主运输智能管理平台这两大部分。该管理系统将主运输系统多个相关子信息系统统一接入、进行数据融合,实现对复杂生产系统的智能管理。平台综合保护传感器、智能分析摄像头等源数据进行统一接入、实现多子系统数据深度融合,提高数据使用效率,真正做到了一体化、智能化。经黄玉川煤矿实际使用,节能效果明显,经济效益好,达到了设计要求。

史徐茂[9](2019)在《基于人员定位和PLC的煤矿避难硐室供氧系统研究》文中指出避难硐室是煤矿井下避险系统中重要的一部分,当煤矿井下发生事故后,受灾人员可以迅速的躲入避难硐室内。避难硐室内包括供氧、空气净化、制冷降温等若干系统,系统之间需要相互协作保障人员安全和健康,因为人员始终处于一个封闭环境内,所以供氧系统是避难硐室的核心,尽可能的满足人员呼吸需求并延长供氧时间十分必要。目前自动化技术在煤矿应用十分广泛,将自动控制系统与避难硐室各系统相结合使用大大的提高了系统运行的稳定性和可靠性。本文在避难硐室实验平台的基础上,针对供氧系统以及有毒有害气体清除系统的自动化控制进行了深入研究,从各系统硬件搭建到软件编程控制,最终实现了供氧系统的连续自动控制,并经实验验证效果良好,系统可靠。整个控制系统包括供氧系统硬件设备、PLC自动控制设备以及人员定位系统设备,其中人员定位系统主要用于获取人员数量进行供氧量的计算。供氧系统相关硬件涉及压风供氧、压缩氧供氧、空气幕、喷淋、空气净化机等装置,硐室内安装有温湿度、一氧化碳、氧气、甲烷、二氧化碳传感器,管路阀门分为手动控制与电磁阀控制方式。PLC包括CPU以及模拟量处理模块EM231,可与传感器、电磁阀、报警装置等相连接起到自动控制作用。自动控制系统软件程序设计包括传感器浓度采集程序、供氧集中控制程序、氧气浓度调节程序和远程控制程序等,可以实时监测避难硐室空气质量并控制供氧设备运转,其中远程控制功能是与VB软件相结合,通过VB程序和界面编写,可以远程读取避难硐室监测的数据,并通过界面操作控制设备启停。在供氧自动控制系统调试与运行过程中,发现常见故障问题并一一解决,提出故障排除方法,提高了系统运行的稳定性。通过真人实验分析数据发现各项指标均属正常,最终验证了整个系统的可靠性。自动控制系统在搭建完成后,为后续人员实验提供了一个更好的平台,在此基础上进行供氧量计算等更深入的研究。

任康乐[10](2016)在《中压三电平全功率风电变流器关键技术研究》文中研究表明在海上风力发电系统中,单机5MW及以上大功率直驱风电机组逐渐成为主流机型。其中,中压技术路线由于具有低损耗、高效率、小体积、便于安装运维等优点,是该功率等级风电机组的最优选择。本文以国家“十二五”科技支撑项目为依托,对中压直驱风力发电系统中的中压三电平全功率风电变流器及其关键技术展开了研究,涉及了脉宽调制策略、滤波器优化设计、模块化并联技术、故障穿越控制策略、功率单元若干问题讨论以及工程实践和实验研究。论文的主要研究工作与创新如下:1)针对网侧变流器中开关频率低造成的谐波难以滤除且动稳态控制性能不佳问题,采用DWPM策略提高其载波频率,对比分析了六种三电平DPWM的优缺点,选择综合性能最优的DPWMA作为调制策略,给出了其基于载波的实现方式,并讨论了其中点电位波动问题;针对机侧变流器共模电压及中点平衡控制需求,采用无小矢量参与的LMZVM策略,并研究了一种基于增加相邻小共模电压矢量的中点平衡控制方法及其载波实现方式;进一步的,针对常规DPWM不具有主动中点平衡控制能力且只适用于单一工况的问题,提出了一种具有中点平衡能力的优化损耗三电平通用载波DPWM策略,在保证中点电位位于给定阀值之内的前提下,尽可能的优化开关损耗。2)概述并对比分析了典型网侧高阶滤波器;针对改进DPWMA输出谐波更加集中于第一载波带的特点,配合使用LLCL滤波器拓扑以增强高频谐波的衰减率,减小滤波器的体积;为了改善LLCL滤波器对系统稳定性的不良影响,对两种简单无源阻尼方案进行了对比,并提出一种改进阻尼方案,在有效提高载波频率处谐波衰减能力的同时,确保谐振抑制能力且能显着降低阻尼电阻损耗;在详细分析DPWMA桥臂电流纹波基础上,给出了所提滤波器的参数设计原则及其详细流程;此外,也给出了直流支撑电容、机侧LRC滤波器的参数设计原则。3)分类并比较了三电平风电变流器并联的基本拓扑及控制方案,且对零序环流进行了建模与分析;针对分布式控制并联方案,采用即时采样PR闭环控制以抑制低频零序环流,并给出了两种直流母线并联方式下的控制方案,探讨了该方案在中压大功率变流器中应用的问题;针对集中式控制并联方案,引入EtherCAT通讯技术,提出一种基于EtherCAT的变流器并联系统,极大的提高了主从站间的传输速率及可靠性,并能精确保证载波信号同步,增强了模块化并联系统的可扩展性;进一步的,将过采样控制技术引入大功率风电变流器控制系统中,提高了系统的控制带宽并保证系统具有较好的稳定裕度。4)在对故障穿越下直流过电压、网侧变流器可控性以及三电平中点电位波动问题的分析基础下,研究了故障穿越时直流过电压抑制、变直流电压控制以及基于零电平消除的中点平衡控制方法,并给出了适用于全电网变化条件下的故障穿越整体控制策略,有效提高了中压三电平风电变流器的故障穿越能力。5)分析了三电平SPWM数字实现时的窄脉冲问题、脉冲丢失问题以及PWM脉冲的启停逻辑,并给出了解决方法;针对NPC型三电平变流器内外管不均压问题,依据实际运行工况全面详细分析了该问题的机理,并提出一种简单可行的解决方案,有效抑制了各种工况下的内管不过压问题,保障了开关器件的安全性。6)设计并建立了三种不同电压等级和功率等级的实验平台,基于这三种实验平台进行了详细的实验研究,有效验证了文中理论分析的正确性和设计方案的可行性。同时,对所设计的中压三电平风电变流器样机进行了基于5MW/3300V低速永磁同步风力发电机对拖机组的带载测试,进一步验证了变流器的各项软硬件性能,为后续针对实际风场的试运行奠定了基础。

二、PLC在矿用多台压风电机控制中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、PLC在矿用多台压风电机控制中的应用(论文提纲范文)

(1)斜巷胶带运输机双机驱动电控系统的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 胶带运输机电控系统的现状及发展
    1.3 本文的研究内容
2 斜巷胶带运输机电控系统的结构与控制要求
    2.1 斜巷胶带运输机的机械结构
    2.2 斜巷胶带运输机运行特点及技术要求
    2.3 斜巷胶带运输机电控系统构成
    2.4 胶带运输机电控系统控制流程
    2.5 本章小结
3 斜巷胶带运输机电控系统的设计
    3.1 电控系统主回路
    3.2 变频器及其控制回路
        3.2.1 变频器主电路
        3.2.2 变频器PLC控制回路
    3.3 盘型制动闸控制回路
    3.4 主控PLC的输入/输出回路
    3.5 本章小结
4 斜巷胶带运输机双电机驱动变频控制策略
    4.1 双电机驱动系统的功率不平衡分析
    4.2 双电机驱动变频控制策略
        4.2.1 主驱动电机电流模型预测控制
        4.2.2 从驱动电机直接转矩模型预测控制
    4.3 双电机驱动变频控制策略仿真分析
        4.3.1 主从电机相同参数仿真
        4.3.2 主从电机不同参数仿真
    4.4 本章小结
5 斜巷胶带运输机电控系统的应用与测试
    5.1 电控系统软件设计
    5.2 电控系统的安全测试
    5.3 主回路变频器的测试
    5.4 电控系统的现场应用
        5.4.1 运行设备的选择与设置
        5.4.2 现场应用中关键问题的解决
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(2)废旧铅酸蓄电池破拆装置控制系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景与意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 论文研究目标与主要内容
    1.5 研究技术方案及技术路线
    1.6 小结
第二章 控制系统需求分析
    2.1 废旧铅酸蓄电池破拆系统的工艺过程
    2.2 功能要求及设计指标
    2.3 开环数字控制
    2.4 操控状态分析
    2.5 系统的结构和组成
    2.6 小结
第三章 控制系统硬件设计
    3.1 硬件整体设计
    3.2 控制器的选型
    3.3 下位机硬件设计
    3.4 通讯单元设计
    3.5 执行单元设计
    3.6 驱动单元设计
    3.7 电源选择
    3.8 上盖和壳底破拆单元装置控制系统硬件设计
    3.9 小结
第四章 破拆装置控制系统软件设计
    4.1 控制系统各环节的数学模型
    4.2 控制系统下位机软件设计
    4.3 监控组态系统设计
    4.4 仿真测试系统设计
    4.5 上盖和壳底破拆单元装置控制系统软件设计
    4.6 小结
第五章 控制系统的搭建与测试实验
    5.1 控制系统实验平台的搭建
    5.2 控制系统的仿真测试实验
    5.3 控制系统实验
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢
个人简历及攻读硕士学位期间论文发表情况

(3)矿井带式输送机能耗优化控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 本课题国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 矿井带式输送机国内外研究现状及发展趋势
        1.2.2 矿井带式输送机节能技术研究现状
    1.3 论文研究的主要内容与结构安排
2 带式输送机运行阻力与功率消耗因素分析
    2.1 带式输送机总体结构和工作原理
        2.1.1 带式输送机的总体结构
        2.1.2 带式输送机的工作原理
    2.2 带式输送机运行阻力分析
    2.3 带式输送机功率消耗分析与计算
        2.3.1 影响带式输送机功率消耗的主要因素
        2.3.2 带式输送机带速与煤流量的匹配分析
    2.4 本章小结
3 带式输送机能耗优化模型建立与模糊控制器设计
    3.1 神经网络与粒子群算法概述
        3.1.1 神经网络算法概述
        3.1.2 粒子群算法概述
        3.1.3 改进粒子群算法概述
    3.2 带式输送机BP神经网络能耗优化模型的建立
        3.2.1 构建带式输送机BP神经网络能耗优化模型
        3.2.2 粒子群算法对模型参数的优化
        3.2.3 改进粒子群算法对模型参数的优化
    3.3 带式输送机模糊控制器设计
        3.3.1 模糊算法概述
        3.3.2 模糊控制器的结构与原理
        3.3.3 带式输送机模糊控制器的设计
    3.4 本章小结
4 矿井带式输送机控制系统设计
    4.1 概述
        4.1.1 控制系统设计目标
        4.1.2 控制系统总体结构
        4.1.3 控制系统工作原理
        4.1.4 控制系统实现功能
    4.2 控制系统硬件设计
        4.2.1 概述
        4.2.2 PLC控制系统设计
        4.2.3 变频器的控制
        4.2.4 煤流量的监测
        4.2.5 功率的监测
        4.2.6 速度及综合保护传感器
    4.3 控制系统软件设计
        4.3.1 概述
        4.3.2 PLC控制程序设计
        4.3.3 基于WinCC的上位机软件设计
        4.3.4 通讯设计
    4.4 本章小结
5 矿井带式输送机控制系统调试及节能效果分析
    5.1 矿井带式输送机控制系统的调试
        5.1.1 硬件系统的调试
        5.1.2 软件系统的调试
        5.1.3 能耗优化控制系统的调试
        5.1.4 保护系统的调试
    5.2 上位机界面的调试
        5.2.1 登录界面的调试
        5.2.2 主界面的调试
        5.2.3 历史曲线界面的调试
        5.2.4 报表查询界面的调试
        5.2.5 故障保护界面的调试
        5.2.6 故障记录界面的调试
    5.3 节能效果分析
        5.3.1 电气节能分析
        5.3.2 机械损耗分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(4)胶带机永磁直驱系统多机控制策略研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 简介
    1.1 研究背景和意义
    1.2 课题研究现状和发展趋势
    1.3 研究内容
2 带式输送机结构及性能分析
    2.1 引言
    2.2 带式输送机结构
    2.3 带式输送机驱动装置
    2.4 带式输送机动态特性分析
    2.5 带式输送机启动特性分析
    2.6 本章小结
3 带式输送机多机平衡控制策略研究
    3.1 引言
    3.2 带式输送机传动原理及牵引力分配
    3.3 带式输送机功率不平衡问题分析
    3.4 带式输送机多机平衡控制策略
    3.5 基于偏差耦合的多机平衡控制策略
    3.6 本章小结
4 模糊自抗扰控制算法研究
    4.1 引言
    4.2 永磁电机矢量控制系统
    4.3 自抗扰控制器
    4.4 模糊自抗扰控制器
    4.5 本章小结
5 多机平衡控制系统仿真分析
    5.1 引言
    5.2 刚性连接双机驱动系统仿真
    5.3 柔性连接双机驱动系统仿真
    5.4 偏差耦合多机驱动系统仿真
    5.5 本章小结
6 实验研究
    6.1 引言
    6.2 煤矿皮带机控制系统设计
    6.3 硬件设计
    6.4 软件设计
    6.5 现场实验
    6.6 本章小结
7 结论与展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(5)矿井主排水泵启动特性及集成化监测的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源与名称
    1.2 论文选题背景
    1.3 排水系统结构方式使用情况及研究现状
        1.3.1 吸入式排水
        1.3.2 压入式排水
    1.4 矿井排水系统启动控制及监测国内外研究现状
    1.5 本研究的主要工作和论文的主要内容
    1.6 本章小结
第2章 排水系统启动特性仿真研究
    2.1 Flowmaster软件介绍
    2.2 排水系统模型建立及参量设定
        2.2.1 排水系统模型建立
        2.2.2 水泵参量设定
        2.2.3 管道及阀门参量设定
        2.2.4 水源参量设定
    2.3 模拟过程参数设定
        2.3.1 吸入式排水系统
        2.3.2 正压给水排水系统
    2.4 仿真分析
        2.4.1 负压吸水排水泵启动特性
        2.4.2 正压给水排水泵启动特性
    2.5 本章小结
第3章 正压给水排水系统平台搭建与监测系统
    3.1 排水设备介绍与选型
        3.1.1 离心泵
        3.1.2 潜水泵
    3.2 软启动器介绍与选型
    3.3 传感器设备介绍与选型
        3.3.1 压力传感变送器
        3.3.2 流量传感变送器
        3.3.3 电流变送器
        3.3.4 电压变送器
    3.4 虚拟仪器的介绍
        3.4.1 虚拟仪器的基本信息
        3.4.2 虚拟仪器的结构
    3.5 LabVIEW排水系统监测平台搭建
        3.5.1 用户登录
        3.5.2 功能选择
        3.5.3 数据采集模块
        3.5.4 数据显示与存储模块
        3.5.5 数据查询模块
    3.6 本章小结
第4章 正压给水式排水系统启动特性监测实验研究
    4.1 系统组成
    4.2 潜水泵启动参数设置
        4.2.1 潜水泵与主泵高度差的确定
        4.2.2 潜水泵启动方式的设定
        4.2.3 主泵启动时间点的设定
    4.3 软启动器初始参数设置
        4.3.1 电机负载转矩的确定
        4.3.2 软启动器初始电压的设定
        4.3.3 启动时间和启动方式的确定
        4.3.4 基于软启动器的排水泵启动特性
    4.4 主泵阀门操作参数设置
        4.4.1 阀门开启时间点的确定
        4.4.2 不同开阀速度下主排水泵启动特性
        4.4.3 阀门最终开度的设置
    4.5 基于软启动器的主排水泵启动方案设定
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果
致谢
作者简介

(6)基于CANopen协议的双机驱动系统协同控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 速度同步控制研究概述
        1.2.2 功率平衡控制研究概述
    1.3 课题主要研究内容及工作安排
第二章 双永磁同步电机协同控制策略研究
    2.1 永磁同步电机数学模型搭建
        2.1.1 自然坐标系下的永磁同步电机数学建模
        2.1.2 三种坐标系变换
        2.1.3 同步旋转坐标系下的永磁同步电机数学建模
    2.2 永磁同步电机的矢量控制技术研究
        2.2.1 矢量控制技术原理
        2.2.2 永磁同步电机矢量控制仿真模型搭建
        2.2.3 仿真结果分析
    2.3 双永磁同步电机功率平衡控制方案
        2.3.1 输出轴刚性连接系统功率平衡控制研究
        2.3.2 双机驱动系统转矩偏差耦合控制方案
    2.4 本章小结
第三章 双机驱动系统CANopen通信设计
    3.1 CANopen通信协议分析研究
        3.1.1 CAN总线架构分析
        3.1.2 CANopen协议分析
    3.2 主从站CANopen通信设计
        3.2.1 主站控制器PLC硬件组态
        3.2.2 CM CANopen模块配置
        3.2.3 主从站CANopen通信程序编写
    3.3 CANopen通信测试
        3.3.1 测试方案设计
        3.3.2 测试结果分析
    3.4 本章小结
第四章 双PMSM驱动协同控制系统程序设计
    4.1 双机驱动协同控制系统主体程序设计
        4.1.1 协同控制系统主体流程设计
        4.1.2 协同控制系统起停模块程序设计
        4.1.3 协同控制系统功率平衡控制模块程序设计
    4.2 基于模糊控制原理的给定转速补偿器程序设计
        4.2.1 给定转速补偿模糊控制器设计
        4.2.2 机尾电机给定转速补偿程序设计
    4.3 双机驱动协同控制系统保护程序设计
        4.3.1 通信保护程序设计
        4.3.2 过载保护程序设计
    4.4 双机驱动协同控制系统上位机软件程序设计
        4.4.1 上位机软件通信参数设置
        4.4.2 上位机软件监控画面设计
    4.5 本章小结
第五章 双机驱动协同控制系统实验及结果分析
    5.1 双机驱动系统实验平台搭建
    5.2 系统实验及结果分析
        5.2.1 给定转速差对转矩影响研究
        5.2.2 双机驱动协同控制系统功率平衡效果研究
        5.2.3 双机驱动协同控制系统故障处理能力研究
        5.2.4 小型刮板输送机模型协同控制系统运行测试
    5.3 矿用刮板输送机协同控制系统运行测试
        5.3.1 系统整体设计方案
        5.3.2 刮板输送机协同控制系统上位机软件设计
        5.3.3 现场测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的科研成果
致谢

(7)矿用空压机组巡检机器人运动控制技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源及背景
    1.2 课题研究现状及存在问题
    1.3 课题研究内容与方法
    1.4 课题研究意义
    1.5 论文结构
2 巡检机器人系统总体设计
    2.1 巡检机器人软件系统设计
    2.2 巡检机器人硬件系统设计
    2.3 巡检机器人运动学模型建立
    2.4 本章小结
3 巡检机器人全局路径规划算法研究
    3.1 蝙蝠算法
    3.2 蝙蝠算法的改进
    3.3 改进蝙蝠算法在路径规划中的应用
    3.4 本章小结
4 巡检机器人运动控制技术研究
    4.1 巡检机器人轨迹跟踪问题描述
    4.2 巡检机器人模型预测轨迹跟踪器设计
    4.3 差速补偿同步控制结构设计与仿真研究
    4.4 基于MPC-APID的分层轨迹跟踪控制器
    4.5 本章小结
5 巡检机器人路径规划和运动控制实验研究
    5.1 实验平台和方法
    5.2 实验结果与分析
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)黄玉川煤矿皮带智能管理调速系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 带式输送机的发展现状
        1.2.1 大型皮带机使用情况
        1.2.2 带式输送机国内外研究现状
        1.2.3 带式输送机节能技术研究现状
    1.3 黄玉川主运输系统简介
    1.4 课题研究的意义和主要内容
        1.4.1 课题研究的主要意义
        1.4.2 课题研究的主要内容
2 带式输送机的节能理论分析
    2.1 带式输送机的结构组成
    2.2 带式输送机的力学分析
    2.3 带式输送机节能理论分析
        2.3.1 带式输送机功率计算
        2.3.2 带式输送机的皮带填充率
    2.4 章节小结
3 带式输送机控制系统优化设计
    3.1 应用于皮带机驱动电机的低功耗技术
    3.2 带式输送机中的变频调速技术
    3.3 基于机器视觉的节能调速技术
    3.4 带式输送机组的节能调速控制
        3.4.1 节能调速系统功能
        3.4.2 节能调速系统的结构
        3.4.3 煤量检测原理
        3.4.4 节能调速控制原理
    3.5 带式输送机物料堆积智能检测
        3.5.1 堆煤传感器的分类
        3.5.2 基于机器视觉的物料堆积智能检测
        3.5.3 物料堆积检测设备安装
    3.6 带式输送机撕裂检测
    3.7 带式输送机控制系统实现方式
    3.8 本章小结
4 节能调速系统及主运输智能管理平台
    4.1 节能调速控制系统
        4.1.1 煤量识别界面
        4.1.2 控制系统平台功能
    4.2 主运输智能管理平台
        4.2.1 智能管理平台主要功能
        4.2.2 智能管理平台界面显示
    4.3 系统改造后节能效果分析
    4.4 本章总结
5 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 论文展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果

(9)基于人员定位和PLC的煤矿避难硐室供氧系统研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及方法
2 供氧系统介绍及流程分析
    2.1 供氧系统介绍
    2.2 供氧系统需氧量计算
    2.3 供氧系统流程分析
    2.4 本章小结
3 系统硬件及软件平台搭建
    3.1 PLC控制系统
    3.2 人员定位系统
    3.3 硬件通信与数据传输
    3.4 本章小结
4 软件程序设计
    4.1 编程原则与系统I/O口配置
    4.2 PLC控制程序设计
    4.3 VB用户界面设计
    4.4 本章小结
5 供氧系统可靠性实验
    5.1 供氧系统调试与故障排除
    5.2 供氧系统运行实验
    5.3 本章小结
6 全文总结与研究展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
参考文献
附录1
附录2
作者简历
学位论文数据集

(10)中压三电平全功率风电变流器关键技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题的背景
        1.1.1 国内外风力发电发展现状
        1.1.2 当前风力发电的发展趋势
        1.1.3 当前风力发电系统主流机型
    1.2 选题的意义
        1.2.1 海上风电用大功率直驱发电系统的研究意义
        1.2.2 永磁直驱中压全功率风电变流器的研究意义
    1.3 选题的研究现状
        1.3.1 中压大功率风电变流器的主电路拓扑分析与选择
        1.3.2 中压大功率变流器的国内外产品调研及分析
        1.3.3 中压三电平风电变流器若干关键技术的研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
2 中压三电平风电变流器的脉宽调制策略研究
    2.1 中压三电平风电变流器调制策略问题分析
        2.1.1 开关器件选择与功率损耗分析
        2.1.2 机网侧变流器调制策略功能需求分析
    2.2 网侧变流器调制策略
        2.2.1 三电平DPWM比较分析与选择
        2.2.2 三电平DPWM载波实现
        2.2.3 DPWMA中点电位分析与讨论
    2.3 机侧变流器调制策略
        2.3.1 LMZVM策略
        2.3.2 中点电位平衡控制
        2.3.3 基于载波的实现方法
    2.4 具有中点平衡控制的损耗最优通用载波DPWM策略
        2.4.1 注入断续零序分量的载波DPWM及中点平衡控制
        2.4.2 具有中点平衡控制的开关损耗优化控制
        2.4.3 调制算法的性能评估
    2.5 本章小结
3 中压三电平风电变流器的滤波器优化设计
    3.1 网侧输出滤波器概述与对比
        3.1.1 网侧输出滤波器拓扑结构概述
        3.1.2 网侧滤波器滤波特性分析及对比
    3.2 基于DPWMA频谱特性的网侧滤波器优化设计
        3.2.1 DPWMA谐波特性分析及改进
        3.2.2 滤波器拓扑选择及阻尼方案优化
        3.2.3 滤波器参数设计
        3.2.4 设计实例及仿真结果分析
    3.3 直流支撑电容设计
    3.4 机侧LRC滤波器设计
    3.5 本章小结
4 中压三电平风电变流器的并联运行控制研究
    4.1 三电平风电变流器并联方案分类及比较
        4.1.1 硬件拓扑分类及比较
        4.1.2 控制方案分类及比较
    4.2 三电平风电变流器并联系统的零序环流建模与分析
        4.2.1 零序环流路径分析
        4.2.2 零序环流数学建模
    4.3 基于分布式控制的三电平风电变流器并联运行研究
        4.3.1 零序环流分析与抑制
        4.3.2 整体控制策略设计
        4.3.3 工程应用的问题讨论
    4.4 基于集中式控制的三电平风电变流器并联技术研究
        4.4.1 基于EtherCAT的集中式控制并联方案概述
        4.4.2 基于EtherCAT的风电变流器并联控制系统设计
        4.4.3 基于EtherCAT的风电变流器过采样控制技术
    4.5 本章小结
5 中压三电平风电变流器故障穿越技术(FRT)研究
    5.1 FRT的要求及控制问题分析
        5.1.1 并网导则对FRT的要求
        5.1.2 FRT的直流过电压分析
        5.1.3 网侧变流器的可控性分析
    5.2 三电平风电变流器的FRT控制
        5.2.1 LVRT直流过电压抑制
        5.2.2 HVRT变直流电压控制
        5.2.3 三电平载波过调制策略
        5.2.4 基于零电平消除的中点平衡控制
    5.3 FRT协同控制策略
        5.3.1 控制策略概述
        5.3.2 仿真结果分析
    5.4 本章小结
6 中压三电平风电变流器功率单元若干问题讨论
    6.1 NPC三电平变流器PWM脉冲管理
        6.1.1 基于DSP的三电平SPWM数字化实现
        6.1.2 开关器件窄脉冲问题分析及抑制
        6.1.3 脉冲丢失问题分析及抑制
        6.1.4 NPC三电平变流器PWM启停逻辑
    6.2 NPC三电平变流器内外管不均压机理分析及抑制
        6.2.1 正常运行工况下内外管不均压分析
        6.2.2 待机工况下内外管不均压分析
        6.2.3 停机工况下内外管不均压分析
        6.2.4 内外管不均压抑制方案
        6.2.5 仿真结果分析
    6.3 本章小结
7 中压三电平风电变流器实验研究与工程实践
    7.1 实验平台与工程实践样机搭建
        7.1.1 60kW/380V三电平分布式并联变流器平台设计与实验
        7.1.2 1MW/690V三电平集中式并联变流器平台设计与实验
        7.1.3 基于EtherCAT的7MW中压三电平变流器平台设计与实验
    7.2 关键实验研究
        7.2.1 调制策略实验验证
        7.2.2 网侧滤波器实验验证
        7.2.3 并联方案实验验证
        7.2.4 故障穿越策略验证
        7.2.5 功率单元若干方案验证
    7.3 5MW中压三电平风电变流器现场调试及关键结果
    7.4 本章小结
8 总结与展望
    8.1 论文工作的总结
    8.2 论文工作的展望
参考文献
附录1:所研制样机电机配套带载测试证明(节选)
附录2:作者参与研制的中压三电平风电变流器样机图
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况

四、PLC在矿用多台压风电机控制中的应用(论文参考文献)

  • [1]斜巷胶带运输机双机驱动电控系统的应用研究[D]. 江源. 安徽理工大学, 2020(07)
  • [2]废旧铅酸蓄电池破拆装置控制系统设计[D]. 蒋邦超. 宁夏大学, 2020
  • [3]矿井带式输送机能耗优化控制系统研究[D]. 刘宝军. 西安科技大学, 2020(01)
  • [4]胶带机永磁直驱系统多机控制策略研究[D]. 李治昆. 中国矿业大学, 2020(03)
  • [5]矿井主排水泵启动特性及集成化监测的研究[D]. 左光宇. 河北工程大学, 2020(07)
  • [6]基于CANopen协议的双机驱动系统协同控制研究[D]. 靳剑兵. 太原理工大学, 2020(07)
  • [7]矿用空压机组巡检机器人运动控制技术研究[D]. 武子清. 中国矿业大学, 2020
  • [8]黄玉川煤矿皮带智能管理调速系统研究[D]. 杨振. 西安科技大学, 2019(01)
  • [9]基于人员定位和PLC的煤矿避难硐室供氧系统研究[D]. 史徐茂. 中国矿业大学, 2019(09)
  • [10]中压三电平全功率风电变流器关键技术研究[D]. 任康乐. 合肥工业大学, 2016(02)

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PLC在矿用多台压缩机电机控制中的应用
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