煤矿工程机械控制中机电一体化的运用研究

来源：华盛论文咨询网发表时间：2019-09-18 16:43 隶属于：工业论文 浏览次数：

摘要分析了煤矿工程机械控制中机电一体化的应用现状，结合采煤机滚筒自适应系统的动态特性研究了机电一体化的应用价值，并集中阐释了其具体的应用路径。机电一体化在煤矿工程机械

　　摘要：分析了煤矿工程机械控制中机电一体化的应用现状，结合采煤机滚筒自适应系统的动态特性研究了机电一体化的应用价值，并集中阐释了其具体的应用路径。机电一体化在煤矿工程机械控制中的应用，不仅能有效地降低能耗，也能一定程度上提高生产效率。

　　关键词：煤矿工程机械控制机电一体化现状应用

　　引言

　　近几年，我国煤矿工程项目呈现出逐步完善的发展态势，多数矿井内部的工业监控系统已经开始设置相关组态软件，能在提升整体使用效率的基础上，维护管控效果和运行质量。然而，在设备运行过程中，由于设备本身具有一定的复杂性，使得矿井结构的工作系统组态软件需要实现全面升级，为煤矿工程机械控制中机电一体化的应用奠定坚实基础[1]。

　　1煤矿工程机械控制中机电一体化应用系统

　　1.1机械电业比例闭环控制系统

　　该系统主要由电子结构、液压系统、机械化放大系统组成。兼备电气技术以及电子技术，能按照比例控制机械控制项目的液流方向，尤其是采煤机。系统基本组成见图1。系统中，PID控制器是主要的运算工具，能对给定值进行比例分析，并能有效分辨不稳定性和自适应性。本文介绍的煤矿机械控制设备采煤机，其之所以能实现一体化，主要是借助电液比例闭环控制系统，并且建构采煤机滚筒和液压缸控制单元。对调高系统进行分析，利用公式ΔH=L1[sin(渍1+渍)-sin渍1]，为了求解滚筒调高参数，需对摇臂长度L、初始夹角渍1和转动角度渍进行分析。并且，要结合液压缸力平衡方程公式1 Fz=P1A1-P2A2建立更加有效的干扰力分析模型，从而确保采煤机滚筒正常运行。除此之外，在对电液位置进行判定时，煤矿工程机械控制中机电一体化结构能结合公式kv=klkfksv/Ap等对系统开环增益有明确的判定，从根本上维护支护设备运行效率和实际经济价值。

图11

　　除此之外，对电液比例系统的特性进行系统化仿真，主要是发挥矩阵运算和图形可视化的优势，能对其进行动态响应分析和静态特性分析，从而合理性选择仿真数学模型，确保控制系统运行效果最优化。将结构以及控制参数调整在规定的范围内，从而集中修正。一方面，在系统动态化响应分析系统中，结合闭环传递函数对图形和单位阶跃响应展开分析，系统中相关稳定裕量要在规定的范围内，相位裕量约为91.5°、剪切频率约为75rad/s等，从而对控制系统输出无差别输入结构进行分析，整合低频段要求就能对相关函数的幅值予以处理，保证校正环节能发挥其本质优势，从根本上维护信号的处理水平和整体效果。另一方面，要对系统的静态特性进行分析对误差予以判定，结合静态误差，就能对液压缸的运行速率展开多元化分析，避免整机运行不畅，从而提高安全性。只有从根本上维护系统一阶时效性，才能为后续信号传递和跟踪提供保障，确保系统能按照标准化流程有序运行。

　　1.2机械液压控制系统

　　在液压控制系统中，液压伺服控制系统、液压比例控制系统等能对压力以及流量等参数进行集中分析和管理，结合不同控制元件，形成有效的机械控制体系，维护一体化项目的实效性。一方面，伺服阀结构，滞环为0.1%~0.5%、中位死区为0、宽频为100~500Hz、过滤精度为13/9~18/14，主要被应用在煤矿工程机械控制的闭环系统中。另一方面，比例阀结构，主要是带电反馈比例阀，滞环为0.3%~1%、中位死区为±5%~20%、宽频为10~70Hz、过滤精度为16/13~18/14，主要应用在煤矿工程机械控制的开环系统、闭环速度控制系统中。值得一提的是，在对比例方向流量阀进行统筹分析后，能绘制稳态特性图形，见图2。

　　2煤矿工程机械控制中机电一体化的系统设计

　　为了进一步提高煤矿工程机械控制项目中机电一体化的运行效率，要对不同机械进行系统升级校正处理，本文对采煤机滚筒自适应调高系统进行处理，主要针对的就是校正处理机制。

　　首先，要对PID校正原理进行分析，PID是机电一体化项目中的基本控制器，动态化方程为公式2

　　对比例单元、积分单元以及微分单元进行组合处理。PID调节校对原理示意图见图3。其次，要对调节流程进行分析，在进入调节机制后，要结合系统给定值对采样值进行偏差计算，有效控制系统运行效率，维护煤矿工程采煤机机械一体化效率，确保在不改变控制量的基础上，有效维护运行过程的稳定性。最后，在设备运行过程中，借助调节系统对额定电流、电控功率等参数进行判定，结合P=12Ia2R，保证整体工作的可靠性，从而有效建构数模混合系统。不仅要对积分时间常数、微分时间常数、比例系数等进行判定，也要对系统空载和带载联调效果予以分析，完善周期内指令的分析水平。正是由于积分环节的核算，能减少一体化机械设备运行误差，完善系统跟踪效果。