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矢量控制在矿井提升系统中的应用研究
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摘要
本文在广泛考查变频调速控制方式的基础上,针对目前各大煤矿中矿井提升机系统调速方式落后的现状,提出引入矢量控制技术取代传统的转子串、切电阻和晶闸管串级调速方式。系统采用磁链开环的转差频率型矢量控制变频调速方案,从系统控制方式的数学模型出发,阐述了单片机和变频器组成的速度、电流双闭环数字控制系统组成及系统各部分的设计方法,并应用MATLAB软件对此系统进行建模仿真取得了满意的结果。同时提出将模糊控制理论用于提升机速度给定跟踪的思想,即采用模糊控制器替代速度PI控制器,系统仿真结果表明,采用模糊控制策略后系统响应迅速,稳态误差小,对负载等外部因素引起的参数变化不敏感,具有较强的鲁棒性。进一步提高了系统的动静态特性,使提升机系统具有良好的平层性和舒适性。
Based on the wide investigation on variable frequency variable speed methods, this thesis adopts vector control to take the place of traditional rotor series connecting resistance and thyristor cascade methods, according to the state that speed-adjusting methods of many coal-mines’ hoister systems lag behind.The system adopts the flux open-loop slip-frequency vector control variable frequency variable speed scheme. The thesis elaborates the design method of the speed-current dual closed-loop digital control system which includes microchips and frequency inverters on the foundation of mathematical modeling of the systems’ control method, applies MATLAB to model and simulate to the system, and gets satisfied results. Meanwhile, the idea that applies fuzzy-control theory to track the speed of hoister systems, that is taking the fuzzy controller instead of the PI speed-controller, is put forward in this thesis. The results of simulation show that fuzzy control strategy can make the system response rapidly and possess small steady-state error, and the system is insensitive to the parameters’ changes which led by outer factors and have stronger robustness. The new method can make the system’s dynamics and static characteristics better and make the hoister systems possess better flat layer feature and comfortableness.
引文
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