《運(yùn)動控制考試論》word版

1、 江蘇大學(xué)題目： 運(yùn)動控制考試論文 學(xué)生姓名： 韓正運(yùn) 學(xué) 號： 4111102034 院 系： 京江學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械電子工程 指導(dǎo)老師： 馬皓晨 在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用實例 摘要：木文從工程船舶電力拖動負(fù)荷功率大、主回路在大電流工況時進(jìn)行轉(zhuǎn)換和振動大等特點(diǎn)出發(fā)，較系統(tǒng)地介紹了其電力拖動對自動控制系統(tǒng)的要求，并通過實例對工程船舶電力拖動自動控制系統(tǒng)的工作原理及特性作了分析討論。0引言在直流系統(tǒng)中，可刊用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋、電壓截止負(fù)反饋、電流截止負(fù)反饋等各種反饋信號電壓與給定電壓進(jìn)行電的或磁的綜合后，亦可獲得所需的各種機(jī)械特性。1.斗鏈自控系統(tǒng)圖8為長江330工地用的250方采石船的斗鏈拖動系統(tǒng)圖。它

2、采用電機(jī)放大機(jī)一發(fā)電機(jī)一電動機(jī)控制方式,兩臺斗鏈電動機(jī)D1、D2由兩臺發(fā)電機(jī)F1及F2串聯(lián)恒流供電,發(fā)電機(jī)勵磁由電機(jī)放大機(jī)HXD供給。斗鏈采石作業(yè)時,對拖動系統(tǒng)提出的要求是:正向五擋變速(1.6,1.1,1.5,19及29米/分)反向一檔轉(zhuǎn)速1.6米/分,且在負(fù)荷轉(zhuǎn)矩M小于額定轉(zhuǎn)矩Me時(見圖9),轉(zhuǎn)速基本保持穩(wěn)定,一旦MMe時,轉(zhuǎn)速急驟下降,直至處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)(MH點(diǎn))?？刂骗h(huán)節(jié)分析(1)給定元件。由圖8(b)的控制線路3、4兩端供電給給定繞姐GDQ,作為勵磁,使放大機(jī)HXD獲得輸出電壓u,調(diào)節(jié)變阻器r可得不同的u,值。(2)測量元件(反饋元件)。為電壓截止負(fù)反饋繞組YQ及電流負(fù)反饋繞組LQ組

3、成,其磁通方向均與GDQ相反。電壓繞組YQ與來自控制線路R上的u2進(jìn)行截止比較,若由于外界擾動使放大機(jī)輸出電壓u1升高,以至引起轉(zhuǎn)速上升,此時因u1u2,故反饋繞組YQ有電流流過,此電流產(chǎn)生的磁通削弱GQD磁通導(dǎo)致電動機(jī)電樞電壓下降,轉(zhuǎn)速減小,直主維持原轉(zhuǎn)速為止。此時整個系統(tǒng)工作在圖9的AB工作段上。 電流負(fù)反饋繞組LQ的反饋信號取自主回路電機(jī)的換向極繞組HX1及HX2。它是主回路電流的函數(shù)。該繞組具有雙重作用,在MM。時LQ產(chǎn)生強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔?大大削弱GDQ燒組磁場,至使放大機(jī)輸出電壓猛降,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)F1及F2輸出電壓急驟下跌,電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨之陡降,直至堵位。此時,整個系統(tǒng)工作在圖9的BC段

4、。由以上可知,由于有了電壓、電流負(fù)反饋,特別是電流負(fù)反饋繞組,這兩個測量元件使整個斗鏈拖動系統(tǒng)自動地獲得了挖土機(jī)特性,也就是說,采用了自控系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)后,使電力拖動滿足了變負(fù)荷的要求。(3)比較元件:本線路之比較元件不是一特定裝置,而是將各控制繞組YQ、GDQ及LQ等的信號,在空間進(jìn)行磁的綜合后供給放大機(jī)作勵磁。這些控制繞組兼有測量元件及比較元件的雙重作用。(4)放少:元件為電機(jī)放大機(jī)HXD,將綜合信號放大后供給發(fā)電機(jī)勵磁繞組QF1及QF2。(5)執(zhí)行元件為斗鏈直流電動機(jī)D1及D2，改變其電樞電壓可獲得額定轉(zhuǎn)速以下的調(diào)速,調(diào)節(jié)其勵磁電流可獲得額定轉(zhuǎn)速以上的調(diào)速。MATLAB仿真圖在工業(yè)生產(chǎn)上的

5、應(yīng)用實例摘要:早期運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)多為繼電器-接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng),這種系統(tǒng)存在設(shè)計周期長、體積大、成本高等缺陷,幾乎無數(shù)據(jù)處理和通信功能,必須有專人負(fù)責(zé)操作。將PLC應(yīng)用到運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng),可實現(xiàn)運(yùn)料小車的自動化控制,降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。PLC運(yùn)料小車電氣控制系統(tǒng)具有連線簡單,控制速度快,精度高,可靠性和可維護(hù)性好,安裝、維修和改造方便等優(yōu)點(diǎn)。0 引言運(yùn)料小車是焦化廠及其它工業(yè)運(yùn)料的主要設(shè)備之一,廣泛應(yīng)用于冶金、有色金屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)。該設(shè)備在整個系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用,它能否正常運(yùn)料直接影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。可編程序控制器(PLC)是一種為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的計算機(jī),它

6、應(yīng)用微電子技術(shù),按照用戶編制的程序?qū)崿F(xiàn)控制和數(shù)據(jù)處理的功能。由于其可靠性高、編程簡單、易于維護(hù)而廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)。本文以某焦化公司運(yùn)料系統(tǒng)為例,簡要介紹PLC在焦化廠運(yùn)料小車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。1 工作原理料車軌道長50 m,運(yùn)料系統(tǒng)采用單車運(yùn)料方式。由于小車在工作時是移動的,因此,采用可移動的電源供電。本系統(tǒng)采用軟電纜供電,軟電纜可隨小車的移動而伸展和疊卷。根據(jù)運(yùn)料工藝要求,料車在前行或后行過程中,需遵循由慢逐漸到快、再由快逐漸轉(zhuǎn)慢的過程。小車上料控制過程為:當(dāng)料車運(yùn)行到裝料處時,起動供料膠帶,將已稱好的原料倒入料車中;裝滿料后,運(yùn)料電機(jī)帶動料車按照慢-快-慢的規(guī)律前行,到達(dá)卸料處開

7、始延時倒料;倒完料后,料車再次按照慢-快-慢的規(guī)律運(yùn)行到裝料處,開始下一個運(yùn)料周期過程。整個運(yùn)料周期可根據(jù)產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)整,載料小車的運(yùn)行模式通過主令控制器和PLC來實現(xiàn),速度變化通過改變變頻器的頻率來實現(xiàn)。同時,智能主令控制器還將檢測到的料車位置以模擬信號形式送給PLC,PLC再將這些信號送給上位機(jī),通過編程軟件在上位機(jī)動態(tài)畫面上顯示出料車的位置和狀態(tài),從而實現(xiàn)對運(yùn)料過程的監(jiān)視和在線控制。2 控制系統(tǒng)的實現(xiàn)2.1 料車運(yùn)行情況料車運(yùn)行過程如圖1所示。2.2 控制要求根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,設(shè)計出料車在運(yùn)料(前行和后行)過程中的速度變化情況,如圖2所示。2.3 控制方案(1)根據(jù)料車運(yùn)料過程中速度曲線圖

8、,確定變頻器的頻率變化情況,如圖3所示。(2)確定智能主令控制器改變速度信號的輸出點(diǎn)(圖2、圖3中的AD點(diǎn)),即一加速、二加速、一減速、二減速等信號輸出點(diǎn)。相應(yīng)的信號送給變頻器,變頻器根據(jù)這些信號改變頻率來實現(xiàn)料車上料過程中由初態(tài))速1)速2)速1)停車的變化程。(3) PLC首先向變頻器發(fā)出運(yùn)行控制信號(圖4中的Q0.0正轉(zhuǎn)、Q0.1反轉(zhuǎn)),變頻器接收到運(yùn)行信號后發(fā)出輸出頻率動作信號,接著打開抱閘,變頻器開始起動。主令控制器根據(jù)料車運(yùn)行位置依次輸出改變速度的信號,使變頻器及時按圖3特性曲線改變頻率,從而控制料車按照圖2特性運(yùn)行。其電氣原理圖如圖4、5所示(4)根據(jù)產(chǎn)量要求,可以通過修改智能主

9、令的速度變化信號輸出點(diǎn)和變頻器在不同階段的頻率設(shè)定值來改變料車的運(yùn)行模式和速度,從而改變料車的上料周期,以達(dá)到不同情況下煉焦生產(chǎn)工藝的要求?？偨Y(jié)：現(xiàn)代運(yùn)動控制已成為電機(jī)學(xué)，電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)，計算機(jī)控制技術(shù)，控制理論，信號檢測與處理技術(shù)等多門學(xué)科相互交叉的綜合性學(xué)科。課上老師簡單介紹了運(yùn)動控制及其相關(guān)學(xué)科的關(guān)系，隨著其他相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展，運(yùn)動控制系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，不斷提高系統(tǒng)的安全性，可靠性，在課上跟隨老師的思路，使我對運(yùn)動控制系統(tǒng)有了更深刻的理解。參考文獻(xiàn):1 李建興.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.2 陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.3 吳俐君.電力拖動自動控制系統(tǒng)實驗M.徐州:中國礦