【摘 要】
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防爆门是矿井上与主通风机并列安装在回风井口的特殊密封装置,是最重要的安全装置之一,主要作用是保证矿井通风系统的正常运行。本文主要对盖式防爆门的控制系统进行研究。为了使防爆门具有多次自动复位的功能,并满足快速性、准确性、稳定性的控制要求,提出使防爆门控制系统智能化的控制策略,并对多种控制方法进行对比分析。具体研究内容如下:首先对防爆门系统的控制方式进行介绍,设计了一种以电机控制为核心的防爆门自动复位
【基金项目】
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国家重点研发计划“公共安全风险防控与应急技术装备”重点专项项目“矿井灾变通风智能决策与应急控制关键技术研究”课题三“风井防爆门快速复位技术与装备”,项目编号为2018YFC0808100；
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防爆门是矿井上与主通风机并列安装在回风井口的特殊密封装置,是最重要的安全装置之一,主要作用是保证矿井通风系统的正常运行。本文主要对盖式防爆门的控制系统进行研究。为了使防爆门具有多次自动复位的功能,并满足快速性、准确性、稳定性的控制要求,提出使防爆门控制系统智能化的控制策略,并对多种控制方法进行对比分析。具体研究内容如下:首先对防爆门系统的控制方式进行介绍,设计了一种以电机控制为核心的防爆门自动复位系统。介绍了系统的控制要求,并对其特性进行了分析,建立了控制系统的数学模型。其次,对控制策略中涉及的PID控制、模糊控制、BP神经网络进行了原理和结构分析。在深入学习了PID参数调整方法、模糊控制的模糊化和模糊推理方法、BP神经网络算法后,设计了模糊PID算法和模糊神经网络PID算法。基于这些算法,设计出PID控制器、模糊PID控制器、模糊神经网络PID控制器,并对这些控制器进行了仿真分析。最后对防爆门控制系统进行软硬件设计,包括硬件选型与单片机及其外围电路设计,以及程序流程的设计。通过搭建实验平台对三种控制方式的性能进行验证,采集实验数据后对结果进行分析,得出了一种鲁棒性好、控制精度高、收敛速度快、抗干扰能力强的智能防爆门系统的控制方式,改善了防爆门控制系统的性能。
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