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基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计

作 者: 岳光亮
导 师: 于岩
学 校: 山东科技大学
专 业: 矿业装备与控制工程
关键词: 液压调速制动 行星轮系调速 软起动 PLC控制 PID控制
分类号: TH222
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 56次
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内容摘要


本文论述了大型带式输送机用软起动技术的研究应用现状,综合行星调速软起动技术的研究成果,将液压调速制动技术应用于差动行星轮系调速系统中,设计了新型软起动装置。在分析差动行星轮系调速原理的基础上,根据拉格朗日方程建立了行星轮系调速系统的动力学模型,通过对动力学模型的分析,得到了在软起动过程中内齿圈上所受到的制动力矩、制动功率变化规律以及液压制动系统中阀开度与起动加速度的关系。本文对比分析了目前的阀控液压制动系统,基于电液比例控制技术设计了结构简单、控制方便的液压调速制动系统。给出了液压系统的制动特性曲线,对关键液压元件进行了选型设计;根据电液比例调速阀的特性进行了比例放大器的电路设计。根据软起动装置的工作原理进行了基于PLC的电气控制设计,给出软起动、软停车紧急停车工况时的工作流程框图;控制系统采用了先进的PID控制算法,以速度为控制目标,实现了带式输送机S型曲线起停。最后阐述了本软起动装置软起动、软停车、无级调速、多机驱动功率平衡以及过载保护的实现原理,并根据PID控制原理,运用MATLAB仿真工具,对软起动装置进行了建模和过程仿真。通过仿真表明该装置能实现大型带式输送机等大惯量负载的S型速度曲线软起动和软停车。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-21
  1.1 课题的提出  11-12
  1.2 带式输送机软起动技术的现状  12-15
  1.3 行星调速软起动技术的发展概况  15-19
  1.4 课题研究的主要内容  19-21
2 行星轮系调速系统动力学模型的建立与分析  21-34
  2.1 行星轮系调速原理  21-26
  2.2 行星轮系调速系统动力学模型的建立  26-29
  2.3 行星轮系调速系统动力学模型的分析  29-33
  2.4 本章小结  33-34
3 液压制动控制系统设计  34-52
  3.1 液压制动系统的原理和类型  34-36
  3.2 液压制动控制系统的设计  36-41
  3.3 液压系统关键元件的匹配  41-46
  3.4 比例放大器的设计  46-51
  3.5 本章小结  51-52
4 电气控制系统设计  52-63
  4.1 可编程控制器概述  52-54
  4.2 电气控制系统功能要求分析  54-55
  4.3 基于PLC的控制系统设计  55-59
  4.4 速度控制研究  59-62
  4.5 本章小结  62-63
5 液压制动行星调速系统的功能实现与仿真  63-71
  5.1 液压制动行星调速系统的功能实现  63-65
  5.2 液压制动行星调速系统的仿真  65-69
  5.3 本章小结  69-71
6 结论与展望  71-72
  6.1 主要结论  71
  6.2 工作展望  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-76
硕士期间发表学术论文  76

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 起重机械与运输机械 > 运输机械 > 皮带输送机
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