模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在礦井提升機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制中的應(yīng)用.pdf

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1、·96·煤礦機(jī)電2010年第2期模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在礦井提升機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制中的應(yīng)用張美金，蔡磊(遼寧工程技術(shù)大學(xué)電氣與控制工程學(xué)院，遼寧葫蘆島125105)摘要：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制的結(jié)合，提出以基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊控制器的礦井提升機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的魯棒性和自適應(yīng)性，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，速度跟隨準(zhǔn)確。關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī)；直接轉(zhuǎn)矩控制；模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；魯棒性中圖分類號(hào)：TD534文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—0874(2010)02一0096—03ApplicationofFuzzyNeuralNetworktoDirectTorqueControIofMineHoi

2、stZHANGMei-jin，CAILei(SchoolofElectricandControlEr,．gineefing，LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China)Abstract：Usingthecombinationofneuralnetworksandfuzzycontrol，proposesafuzzycontroHerbasedonneuralnetworkapplyingtodirecttorquecontrolsystemofminehoist．Thesystemispossessedofhi。shrobustn

3、essandself-adaptivity，fastdynamicresponseandaccuratespeedtrace．Keywords：minehoist；directtorquecontrol；fuzzyneuralnetwork；robustness礦井提升機(jī)采用繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻于對(duì)象精確的數(shù)學(xué)模型，不能在線調(diào)整調(diào)節(jié)器參數(shù)；(金屬或液體電阻)的調(diào)速方式，以增加轉(zhuǎn)差功率的并且在調(diào)速范圍要求較寬的情況下，無法同時(shí)保證消耗來換取轉(zhuǎn)速的降低，效率非常低，費(fèi)用較大¨J。響應(yīng)快、超調(diào)小的要求。本文基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)調(diào)速是直接控制電機(jī)定子磁鏈控制相結(jié)合

4、的構(gòu)思，介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制器在礦和電磁轉(zhuǎn)矩，避免了矢量控制中復(fù)雜的變換和參數(shù)井提升機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)方法，以運(yùn)算，簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)。但傳統(tǒng)DTC調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)依賴提高系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)的白適應(yīng)能力。型托輥的性能，可以通過以下幾個(gè)方面來達(dá)到。(1)內(nèi)外密封件與軸、軸承座必須達(dá)到緊配合要求，以防止水不經(jīng)過迷宮而直接從間隙進(jìn)入托輥內(nèi)腔。(2)在內(nèi)外密封件之間空腔內(nèi)充填潤(rùn)滑脂，用潤(rùn)滑脂來封水。(3)密封件的材質(zhì)對(duì)密封性能尤其對(duì)浸水性能有較大影響。密封件材質(zhì)除了有強(qiáng)度要求外，還應(yīng)具有吸水后尺寸變化小的要求。密封件吸水后尺寸變化大，可能造成密封件內(nèi)孔與軸之間產(chǎn)生間隙，使水從此間隙直接進(jìn)入托輥內(nèi)

5、腔，使托輥壽命縮短。目前市場(chǎng)上供應(yīng)的密封件材質(zhì)較多，常用的有聚氯乙稀、聚乙稀、尼龍6與尼龍1010等幾種材料，其中尼龍1010吸水后尺寸變化小，是較理想的密封材料。4結(jié)語徑向圓跳動(dòng)、旋轉(zhuǎn)阻力、密封性能是托輥的三個(gè)主要性能，它直接影響托輥質(zhì)量的好壞。要保證和提高托輥質(zhì)量的措施，主要包括：管體應(yīng)采用有縫焊管；軸承應(yīng)采用大游隙、尼龍保持架軸承；密封件的材質(zhì)應(yīng)采用遇水變形小的材質(zhì)，如尼龍1010。同時(shí)，要有正確的加工工藝，才能保證加工后零件能達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙所規(guī)定的尺寸精度與粗糙度要求，裝配后的托輥還應(yīng)留有一定的軸向間隙，嚴(yán)禁壓死。作者簡(jiǎn)介：盧衛(wèi)國(1957一)，男，助理工程師。1989年畢業(yè)

6、于上海市普陀區(qū)職工中等專業(yè)學(xué)校，長(zhǎng)期從事帶式輸送機(jī)、托輥等零部件的研究、檢驗(yàn)工作。(收稿日期：2009—12—02；責(zé)任編輯：姚克)2010年第2期煤礦機(jī)電·97·1直接轉(zhuǎn)矩控制調(diào)速原理直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制出現(xiàn)的又一先進(jìn)的控制技術(shù)嵋J，它直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩；不需要把交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為等效直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中復(fù)雜的計(jì)算，在很大程度上克服了矢量控制的缺點(diǎn)。直接轉(zhuǎn)矩控制具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，較高的速度精度，控制思想新穎，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了，動(dòng)靜態(tài)性能優(yōu)良，使交流調(diào)速系統(tǒng)的性能有一個(gè)根本的提高。礦井提升機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)基本框圖

7、如圖1所示。圖1礦井提升機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)基本框圖2模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在交流調(diào)速中的應(yīng)用目前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在許多復(fù)雜的非線性系統(tǒng)的控制和辨識(shí)上得到成功應(yīng)用。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊系統(tǒng)結(jié)合，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)能力在線提取模糊控制規(guī)則，根據(jù)不同時(shí)刻的誤差和誤差變化率運(yùn)用模糊推理在線自整定參數(shù)。既改進(jìn)了原有模糊系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，又使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)得到了指導(dǎo)。本文以基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊控制器作為礦井提升機(jī)交流調(diào)速控制方案bJ。系統(tǒng)框圖見圖2。圖2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制器交流調(diào)速系統(tǒng)圖中，n為