[01426926]窄狭复杂噪声干扰环境下的矿用提升系统控制

“窄狭复杂噪声干扰环境下的矿用提升系统控制”为2013年提交申请的河南省高等学校重点科研项目,项目下达编号：14B120006,实际执行的研究时间为2014.01-2015.06,根据项目研究计划,以矿用提升系统运行效果为研究对象,基于智能优化方法,提出基于PSO的节能控制方法。 1、项目研究重点问题 矿井提升系统以大功率驱动设备作为动力源。在保障系统安全稳定运行的同时,其节能控制问题备受关注。降低驱动电机的无功输出,实现系统能效损耗的优化控制方案是可行方案之一。同时,为实现节能而造成的电机转速/转矩脉动问题也值得细化研究。 提升机在进入轻载阶段后,电机铁损比其它阶段明显增加,造成了不必要的能耗损失,大大降低了系统的有功输出。在不更换设备的前提下,适当减小气隙磁通,可获得转子铜损和铁损之间的平衡,从而提高电机驱动系统的有功输出。设计方案包括：损耗模型控制,搜索控制和查表法等。通过优选控制变量,如输入电压,转差速率,转子磁通等,实现电机损耗的最小化。然而,在实现预期节能目标的同时,驱动电机的动态控制性能也随之下降了。 在降低系统无功损耗的同时,为了提升电机转速及转矩的动态性能,提出给定转速模糊预补偿控制方案。首先,建立三相异步电机综合损耗模型,通过粒子群优化算法调节气隙磁通量,获得系统最优解,从而实现轻载阶段系统无功输出最小化的目的。其次,针对气隙磁通的降低造成的电机转矩脉动和速度波动问题引入模糊预补偿控制,在电机转速PI 控制器之前,优化控制给定转速,以提高驱动电机的动态性能。 本项目结合矿井提升系统的工况特点及生产要求重点研究了以下三方面内容： （1）综述了井下噪声成因及分布特点,以人员健康和有效监控为主导,探讨了主要消噪措施; （2）针对井上提升机主轴振动及主控电磁干扰问题,以系统安全运行为目标,分析了复杂干扰和提升系统稳定性及机器寿命的关系,讨论了保障措施; （3）分析了提升系统在不同行程阶段的工作特点,主要关注无功能耗问题,提出了抗干扰前提下的节能控制方案。