双齿辊破碎机、双齿辊破碎机相位同步跟踪控制方法技术

本发明专利技术公开了一种双齿辊破碎机、双齿辊破碎机相位同步跟踪控制方法。其中，双齿辊破碎机包括由跟踪控制电机驱动的第一破碎齿辊、由跟踪目标电机驱动的第二破碎齿辊、检测装置，以及控制装置；检测装置用于检测第一破碎齿辊和第二齿辊的转速和相位；控制装置与检测装置相连接，用于基于变结构控制，通过调整第一破碎齿辊和第二破碎齿辊转速的实现两个齿辊相位的同步。本发明专利技术基于变结构控制，通过调整所述第一破碎齿辊和所述第二破碎齿辊的转速实现两个齿辊相位的同步，进而实现对复杂控制对象转速和相位同步跟踪。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。其中，双齿辊破碎机包括由跟踪控制电机驱动的第一破碎齿辊、由跟踪目标电机驱动的第二破碎齿辊、检测装置，以及控制装置；检测装置用于检测第一破碎齿辊和第二齿辊的转速和相位；控制装置与检测装置相连接，用于基于变结构控制，通过调整第一破碎齿辊和第二破碎齿辊转速的实现两个齿辊相位的同步。本专利技术基于变结构控制，通过调整所述第一破碎齿辊和所述第二破碎齿辊的转速实现两个齿辊相位的同步，进而实现对复杂控制对象转速和相位同步跟踪。【专利说明】
本专利技术涉及破碎机
，特别涉及一种。
技术介绍
目前，同步齿轮强制同步的破碎机具有剪切、弯曲破碎力强、破碎比大、排料筛分粒度均匀，过粉量小、强制排料、生产处理能力强、破碎筛分能耗小等优势，因而，能最大限度的适应生产要求，是一种比较理想的破碎筛分设备。但是，转速和相位都强制同步的破碎机在破碎筛分机和给料设备间无法配备除铁器的情况下，遇到不能破碎的物料(如装料电铲的铲斗的挖掘齿)时，若将其从破碎机中取出，需要采取如下方式:先将给料板式输送机、破碎机、排料回转皮带输送机的相应设备停机；然后，将破碎机反转，再把铁块从料仓的物料中取出。特别是象移动式破碎筛分站这种重型设备，有大量大块的待碎物料待处理，很难从处于深料仓的物料中取出不能破碎大块物料。由此，看出，对于同步齿轮都强制同步的破碎机而言，由于双齿辊受同步齿轮约束，无法安装快速退让机构，因此，遇到无法破碎的的物料是一件相当麻烦的事，严重的影响生产效率，这也是生产现场最为苦恼的问题。现有技术中，还存在一种转速和相位不同步的破碎机系统，这种破碎机因双齿辊间无强制同步齿轮约束，在遇到不能破碎物料时，可以配置快速退让机构，因此，能迅速地将不能破碎物料通过快速退让机构从扩大的排料口排除，迅速恢复生产，这是该破碎筛分机的最大优势。但是，这种破碎机存在的问题是，由于这种破碎筛分机的两个齿辊的驱动电机、液力耦合器、减速机、转子的支撑轴承以及破碎辊等规格型号虽然都相同，但由于制造安装误差引起的两个齿辊的传动系统的驱动特性和阻尼特性肯定存在差异，且破碎机箱体的刚度很大，用螺栓固定安装在这样的机架上，两个齿辊几乎相当于各自独立运转；两个齿辊相向回转的转速和对应齿的相位有差异是必然的。由于齿辊运转相位差的存在，并且还有继续积累扩大的趋势，这样按双齿辊转速和相位都同步条件下的布齿规律遭到破坏，必然导致双齿辊破碎筛分机的生产处理能力、破碎比即破碎大块的能力、排料粒度的均匀性和过粉量、破碎齿的承载能力和耐磨性、能耗等特性都比齿轮强制同步的破碎筛分机这些技术性倉泛垄I。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种，以解决现有带强制同步系统的双齿辊破碎机不能安装退让机构，遇到不能破碎的物料时不便于取出，而对于可以安装退让机构的双齿辊破碎机相位和转速不易同步，影响破碎效率的问题。第一方面，本专利技术公开了一种双齿辊破碎机，包括由跟踪控制电机驱动的第一破碎齿辊、由跟踪目标电机驱动的第二破碎齿辊、检测装置，以及控制装置；所述检测装置用于检测所述第一破碎齿辊和所述第二破碎齿辊的转速和相位；所述控制装置与所述检测装置相连接，用于基于变结构控制，通过调整所述第一破碎齿辊和所述第二破碎齿辊的转速实现两个齿辊相位的同步。进一步地，所述双齿辊破碎机中，所述控制装置包括顺序连接的控制信号输入模块、变结构滑膜控制模块、系统多重扰动输入模块、控制信号输出模块；以及，连接于所述控制信号输出模块与所述变结构滑膜控制模块之间的反馈控制模块。进一步地，所述双齿辊破碎机中，所述控制装置还包括:前馈控制模块；所述前馈控制模块连接于所述控制信号输入模块和所述变结构滑膜控制模块之间。进一步地，所述双齿辊破碎机中，所述变结构滑膜控制模块基于如下方式确定:根据所述跟踪控制电机的非线性特征，构建所述跟踪控制电机自治系统的状态方程及相平面拓扑结构，并选用鞍点的双曲线和焦点的螺旋线拓扑结构，作为所述变结构滑膜控制器。进一步地，所述双齿辊破碎机中，所述变结构滑膜控制模块包括相连接的控制单元和切换单元，所述控制单元和所述切换单元用于将所述双齿辊破碎机的运动引导至一个流形上，所述双齿辊破碎机在所述流形上的运动为渐进稳定。进一步地，所述双齿辊破碎机中，所述反馈控制模块用于依据前一时间步长检测的系统输出与输入的转速和相位计算误差量，并依据所述误差量确定输送给所述变结构滑膜控制模块的当前时刻转速的调整量。进一步地，所述双齿辊破碎机中，所述检测装置包括转速传感器和相位传感器；所述转速传感器安装在减速机的低速轴外伸端；所述相位传感器装在减速机的次高速轴。本专利技术双齿辊破碎机可以在安装退让机构的两个独立控制的双齿辊破碎机上实行相位的同步跟踪控制，依据破碎机的多重非线性特性及其多重不确定因素，基于变结构控制，通过调整所述第一破碎齿辊和所述第二破碎齿辊的转速实现两个齿辊相位的同步，进而实现对复杂控制对象转速和相位同步跟踪。第二方面，本专利技术还公开了一种双齿辊破碎机相位同步跟踪控制方法，用于控制双齿辊破碎机，所述双齿辊破碎机包括由跟踪控制电机驱动的第一破碎齿辊、由跟踪目标电机驱动的第二破碎齿辊；所述方法包括如下步骤:动力学方程构建步骤，根据所述跟踪控制电机和所述跟踪目标电机的电机驱动力矩和传动系统阻尼的非线性特征，构建所述双齿辊破碎机的动力学方程；同步步骤，根据所述动力学方程，检测所述第一破碎齿辊和所述第二齿辊的转速和相位，基于变结构控制，通过调整所述第一破碎齿辊和所述第二破碎齿辊的转速实现两个齿辊相位的同步。进一步地，上述双齿辊破碎机相位同步跟踪控制方法中，所述动力学方程构建步骤中，所述动力学方程包括双曲线稳定性结构方程和螺旋线稳定性结构方程。进一步地，上述双齿辊破碎机相位同步跟踪控制方法中，所述同步步骤进一步包括:根据所述动力学方程，确定变结构控制的反馈函数和切换函数；根据所述跟踪控制电机在预定间隔时间内所受内外部扰动情况确定内外部扰动参数，将所述内外部扰动参数输入到所述跟踪控制电机中；计算所述跟踪控制电机在预定间隔时间的调整量，并将所述调整量传输给所述跟踪控制电机；计算所述跟踪目标电机的在预定间隔时间内的状态变化参数，并将所述状态变化参数传输给所述跟踪控制电机。本专利技术双齿辊破碎机相位同步跟踪控制方法可以在安装退让机构的两个独立控制的双齿辊破碎机上实行相位的同步跟踪控制，依据破碎机的多重非线性特性及其多重不确定因素，基于变结构控制，通过调整所述第一破碎齿辊和所述第二破碎齿辊的转速实现两个齿辊相位的同步，进而实现对复杂控制对象转速和相位同步跟踪。【专利附图】【附图说明】构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1为双齿辊破碎机实施例的结构物理结构示意图；图2为双齿辊破碎机实施例的结构框图；图3为双齿辊破碎机实施例中，控制装置的结构框图；图4为双齿辊破碎机实施例的控制装置中，变结构滑膜控制模块的结构框图；图5为双齿辊破碎机相位同步跟踪控制方法实施例的步骤流程图；图6为双齿辊破碎机相位同步跟踪控制方法中，同步步骤的控制原理示意图。【具体实施方式】需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双齿辊破碎机，包括：由跟踪控制电机（110）驱动的第一破碎齿辊（210）、由跟踪目标电机（120）驱动的第二破碎齿辊（220）、检测装置（300），退让机构以及控制装置（400）；其特征在于，所述检测装置（300）用于检测所述第一破碎齿辊（210）和所述第二破碎齿辊（220）的转速和相位；所述控制装置（400）与所述检测装置（300）相连接，用于基于变结构控制，通过调整所述第一破碎齿辊（210）和所述第二破碎齿辊（220）转速的实现两个齿辊相位的同步。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨素玲，秦宇，王大治，
申请(专利权)人：三一重型装备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21