带式输送机是散状材料的核心运输装备,在诸多工业领域得到了广泛应用,具有运料种类广、运输量大、运输效率高、造价低等特点。随着我国工业的发展,长距离、高带速、大运量的高性能大型带式输送机的应用数量日益提升。为了满足生产和运输的高需求,许多大型带式输送机采用两端驱动。带式输送机在运行过程中,两端驱动电机之间存在转速和转矩不同步现象,这可能损害带式输送机的组成部件,减少其使用寿命,甚至会造成安全事故。各驱动电机之间的协调控制是带式输送机安全平稳运行的关键。因此,研究两端驱动带式输送机的协调控制方法具有重要的理论意义和实际价值。本文主要工作归纳如下:1.建立两端驱动带式输送机的数学模型。首先,利用Kevin-Voigt等效模型描述输送带的粘弹性,通过有限元分析法建立整体输送带的动力学模型;然后,使用刚度因子和阻尼因子刻画两端驱动电机-减速齿轮箱-联轴器之间的运动状态,基于矢量解耦的单台驱动电机模型建立两端驱动带式输送机整体数学模型;最后,通过仿真验证系统模型的合理性。2.基于所建立的系统模型,以最小化单台驱动电机的转速跟踪误差、两端驱动电机之间的转速同步误差和q轴电流(转矩)同步误差为控制目标,提出基于奇异摄动理论的优化协调控制方法。首先,在主从控制结构的基础上增加电压补偿分量得到优化协调控制结构,同时结合H_∞控制,建立优化协调控制器设计模型;其次,根据奇异摄动理论和H_∞控制理论,提出状态反馈优化协调控制器的设计方法;然后,设计全阶状态观测器重构系统状态,形成基于状态观测器的优化协调控制方法;最后,进行仿真分析。仿真结果表明,相对于传统协调控制方法,所提方法可以有效改善带式输送机两端驱动电机的转速跟踪性能,更好地实现转速同步和转矩同步,同时具备较好的鲁棒性,能整体提高系统的协调控制精度,确保带式输送机安全平稳运行。3.搭建基于dSPACE的带式输送机快速控制原型仿真实验平台,设计平台的硬件系统和软件系统,然后在此平台上进行实时仿真实验研究。实验结果表明,本文所提优化协调控制方法总体性能优于传统协调控制方法,控制系统结构简单、可靠性高、抗干扰能力强,具有重要的工程应用价值。该论文有图33幅,表4个,参考文献84篇。