長距離帶式輸送機的建模及其觀測器的設計.pdf

1、帶式輸送機作為連續(xù)輸送設備已經(jīng)從廣泛用于礦山、港口、碼頭這些行業(yè)延伸到了電廠、冶金、化工、建材、糧庫等工農(nóng)業(yè)。近年來,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,原有的帶式輸送機靜態(tài)設計和選型已經(jīng)不滿足長距離、高帶速的輸送機系統(tǒng)設計要求。因此對帶式輸送機的動態(tài)特性研究成為了學者們越來越重視的課題,其中張力問題的研究尤為重要。因為起動、制動時在輸送帶中產(chǎn)生的高動張力決定了所選輸送帶的扯斷強度和接頭強度,以及拉緊裝置、滾筒、傳動裝置和聯(lián)接件的設計強度,所以有必要對

2、張力進行觀測分析和控制。然而對張力的實時監(jiān)測在現(xiàn)實中又不容易實現(xiàn),所以有必要采用觀測器來對張力進行觀測。本論文對輸送機系統(tǒng)的動態(tài)分析和觀測器的設計主要有以下幾個方面:
　　 帶式輸送機系統(tǒng)動力學模型的建立,主要采用有限元分析法。該模型綜合考慮了輸送帶的粘彈性,通過分析幾種粘彈性模型及其動力學特性,從而確立了采用Voigt模型作為輸送帶的力學模型。最后將輸送帶的力學模型有序的組合起來,形成了整個輸送機系統(tǒng)的簡易動力學模型。從而獲得

3、帶式輸送機起動過程和制動過程中膠帶各個位置的位移、速度、加速度和動張力。
　　 設計帶式輸送系統(tǒng)的速度觀測器。本文歸納了幾種判定被觀測系統(tǒng)的能觀測性判據(jù),采用其中一種判定了輸送機系統(tǒng)的可觀測性。根據(jù)輸送機系統(tǒng)的可觀測性,本文設計了全維狀態(tài)觀測器實現(xiàn)了對輸送機系統(tǒng)進行速度和張力的觀測。
　　 開發(fā)了基于MATLAB仿真軟件的帶式輸送機的仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過使用MATLAB軟件中的m文件編寫仿真程序,并結(jié)合具體實例,實現(xiàn)了輸