矿用箕斗动态定量称重系统的研究

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目前我国煤炭系统提升机所采用的控制方法,基本上可分为定容、定重、定时三种方式。定容、定时往往因煤炭水份、灰份、矸石含量的不同及煤位测量误差等因素影响,易造成超载等事故的发生,通常作为备用方式。定重装载系统则容易正确掌握和控制提升载荷,是矿井提升机系统实现自动化和安全生产的一个重要手段。针对国内部分立井箕斗提升系统不能实现定重装载的问题,首先查阅了大量文献资料,了解了国内外动态定量称重的基本研究情况后,结合矿山的实际情况,对动态定量称重系统进行了理论研究。本课题拟采用液压式的称重方法,由压力变送器测量称重液压缸下腔及管路中密封油液的压力,通过定重装载液压系统对箕斗进行定重装载,利用PLC作为系统的控制核心,设计一套立井箕斗动态定量称重系统。首先对影响动态称重系统的精度和速度的原因进行了简单的分析,根据经验把动态称重系统看作是一个二阶系统,并建立了称重过程的动静态数学模型,进行变换后得到质量和系统参数的关系式,从而把动态称重问题转化为一个系统参数辨识问题来解决。结合参数辨识进行了称重过程的计算机仿真,验证了采用参数辨识方法(渐消记忆递推最小二乘算法)对数据处理的正确性,编写了Matlab和C语言程序。利用称重系统在实验室进行了大量的试验,分析该系统的动态特性和稳定性。在实验过程中不断的对系统进行了调整和改进,提高了整个系统的动态性能、稳定性与称重精度。该设备进行了现场的工业性实验,设备在安装过程中我们遇到了不少问题并进行了及时的处理,目前该设备在煤矿上的运行状态基本稳定。最后对系统的误差进行了简单分析,在此基础上提出了一些对该系统进一步改进的设想。
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