【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及下运胶带机控制，具体涉及一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统。
技术介绍
1、随着工业发展水平的不断进步，煤矿行业对于井下设备的自动化水平、设备的运行效率、安全可靠等要求不断提高，其中下运胶带在重载运行过程中经常出现跑车、溜带等现象，给井下煤炭运输的安全、稳定造成了严重影响。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，以期解决下运胶带机在重载启动、重载运行、重载停车过程中出现的跑车、溜带、无法正常停机等现象，保证了下运胶带机运输过程中的安全、可靠。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，包括：
4、四象限变频调速一体机，用于在下运胶带机启动阶段启动盘刹时同步启动，并且在完全打开盘刹时对下运胶带机施加反向作用力；在下运胶带机运行阶段根据当前运行状态控制胶带张紧系统对胶带进行张紧调节；在下运胶带机停机阶段生成制动转矩对胶带进行减速停机控制；
5、下运胶带机，用于根据四象限变频调速一体机的驱动信号进行运行控制。
6、作为可选地，四象限变频调速一体机具体包括：
7、采用两台四象限变频调速一体机形成主从驱动模式，主机采用dtc模式对下运胶带机进行转速控制，从机采用dtc模式对下运胶带机进行转矩控制。
8、作为可选地，四象限变频调速一体机在下运
9、分别采集主机驱动下的下运胶带机电机转速参数和从机驱动下的下运胶带机电机转矩参数，采用pid算法控制从机的给定转矩大小，以使从机对主机形成制动转矩，从而对下运胶带机施加反向作用力。
10、作为可选地，采用pid算法控制从机的给定转矩大小具体包括：
11、根据主机的给定转速与运行转速形成转速差，作为pid算法的输入变量，得到从机的给定转矩。
12、作为可选地，从机的给定转矩表示为：
13、
14、其中，u(k)为从机的给定转矩，kp为比例系数，e(k)为当前时刻的转速差值，t为时间基准系数，ti为积分时间，j为累和变量，k为累和上限，e(j)为j时刻的转速误差，e(j-1)为j-1时刻的转速误差，td为微分系数，e(k一1)为上一时刻的转速差值。
15、作为可选地，四象限变频调速一体机在下运胶带机运行阶段根据当前运行状态控制胶带张紧系统对胶带进行张紧调节具体包括：
16、采集下运胶带机运行时胶带的压力值、主机驱动下的下运胶带机电机转矩参数和从机驱动下的下运胶带机电机转矩参数；
17、根据主机驱动下的下运胶带机电机转矩参数和从机驱动下的下运胶带机电机转矩参数确定主从转矩差；
18、根据下运胶带机运行时胶带的压力值和主从转矩差，采用模糊控制算法得到下运胶带机运行时胶带的张紧控制强度；
19、通过胶带张紧系统根据下运胶带机运行时胶带的张紧控制强度对胶带进行张紧控制调节。
20、作为可选地，根据下运胶带机运行时胶带的压力值和主从转矩差，采用模糊控制算法得到下运胶带机运行时胶带的张紧控制强度具体包括：
21、对下运胶带机运行时胶带的压力值和主从转矩差进行模糊化处理，得到压力论域、压力模糊标记、主从转矩差论域、转矩差模糊标记、胶带张紧系统控制强度论域和张紧模糊标记；
22、设定压力的隶属度函数，采用序对表示法构建压力的隶属度模糊集合；
23、设定转矩的隶属度函数，采用序对表示法构建转矩的隶属度模糊集合；
24、根据预设控制策略，对输入模糊标记和输出模糊标记通过模糊条件语句进行描述，建立模糊规则表；
25、根据模糊规则表确定胶带张紧系统的隶属度模糊集合；
26、对满足胶带张紧系统的隶属度模糊集合的输入参数，采用加权平均法进行去模糊化计算，得到下运胶带机运行时胶带的张紧控制强度。
27、作为可选地，下运胶带机运行时胶带的张紧控制强度表示为：
28、
29、其中，y为下运胶带机运行时胶带的张紧控制强度，m为胶带张紧系统的隶属度模糊集合中隶属度的个数，i为胶带张紧系统的隶属度模糊集合中隶属度的序号，μd(xi)为压力为xi时的隶属度，xi为第i个隶属度对应的压力，d为胶带张紧系统的隶属度模糊集合，ki为第i个隶属度对应的论域值。
30、作为可选地，四象限变频调速一体机在下运胶带机停机阶段生成制动转矩对胶带进行减速停机控制具体包括：
31、根据减速制动函数确定下运胶带机在各个刹停时间的运行速度；
32、根据下运胶带机在各个刹停时间的运行速度生成对应的制动转矩；
33、根据生成的制动转矩对胶带进行减速停机控制。
34、作为可选地，减速制动函数表示为：
35、
36、其中，v(t)为下运胶带机在刹停时间t的运行速度，v0为减速制动开始时刻的速度。
37、本专利技术具有以下有益效果：
38、本专利技术利用四象限变频调速一体机在下运胶带机启动阶段启动盘刹时同步启动，并且在完全打开盘刹时对下运胶带机施加反向作用力；在下运胶带机运行阶段根据当前运行状态控制胶带张紧系统对胶带进行张紧调节；在下运胶带机停机阶段生成制动转矩对胶带进行减速停机控制；解决了下运胶带在重载启动、重载运行、重载停车过程中出现的跑车、溜带、无法正常停机等问题，保证整个胶带系统运行的稳定可靠。
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1.一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，四象限变频调速一体机具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，四象限变频调速一体机在下运胶带机启动阶段完全打开盘刹时对下运胶带机施加反向作用力具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，采用PID算法控制从机的给定转矩大小具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，从机的给定转矩表示为：
6.根据权利要求1所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，四象限变频调速一体机在下运胶带机运行阶段根据当前运行状态控制胶带张紧系统对胶带进行张紧调节具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，根据下运胶带机运行时胶带的压力值和
8.根据权利要求7所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，下运胶带机运行时胶带的张紧控制强度表示为：
9.根据权利要求1所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，四象限变频调速一体机在下运胶带机停机阶段生成制动转矩对胶带进行减速停机控制具体包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，减速制动函数表示为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，四象限变频调速一体机具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，四象限变频调速一体机在下运胶带机启动阶段完全打开盘刹时对下运胶带机施加反向作用力具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，采用pid算法控制从机的给定转矩大小具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，从机的给定转矩表示为：
6.根据权利要求1所述的一种基于四象限变频调速一体机的下运胶带机控制系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：安郁熙，武宗方，艾国昌，吕有良，李尧，左兴喜，王威，王长松，崔遵帅，马凯，王瑞，
申请(专利权)人：华夏天信智能物联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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