運動控制考試論文

1、 江蘇大學(xué)題目： 運動控制考試論文 學(xué)生姓名： 韓正運 學(xué) 號： 4111102034 院 系： 京江學(xué)院 專 業(yè)： 機械電子工程 指導(dǎo)老師： 馬皓晨 在交通運輸中的應(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、采用電機放大機一發(fā)電機一電動機控制方式,兩臺斗鏈電動機D1、D2由兩臺發(fā)電機F1及F2串聯(lián)恒流供電,發(fā)電機勵磁由電機放大機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M>Me時,轉(zhuǎn)速急驟下降,直至處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)(MH點)?？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

3、組LQ組成,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輸出電壓u1升高,以至引起轉(zhuǎn)速上升,此時因u1>u2,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M<Me時,與YQ繞組起同樣作用;在M>M。時LQ產(chǎn)生強烈的負(fù)反饋作用,大大削弱GDQ燒組磁場,至使放大機輸出電壓猛降,導(dǎo)致發(fā)電機F1及F2輸出電壓急驟下

4、跌,電動機轉(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。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:元件為電機放大機HXD,將綜合信號放大后供給發(fā)電機勵磁繞組QF1及QF2。(5)執(zhí)行元件為斗鏈直流電動機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

5、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)上的應(yīng)用實例摘要:早期運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)用到運料小車電氣控制系統(tǒng),可實現(xiàn)運料小車的自動化控制,降低系統(tǒng)的運行費用。PLC運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。0 引言運料小車是焦化廠及其它工業(yè)運料的主要設(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,它能否正常運料直接影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量

6、?？删幊绦蚩刂破?PLC)是一種為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的計算機,它應(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料系統(tǒng)為例,簡要介紹PLC在焦化廠運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,運料系統(tǒng)采用單車運料方式。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)料車運行到裝料處時,起動供料膠帶,將已稱好的原料倒入料車中

7、;裝滿料后,運料電機帶動料車按照慢-快-慢的規(guī)律前行,到達(dá)卸料處開始延時倒料;倒完料后,料車再次按照慢-快-慢的規(guī)律運行到裝料處,開始下一個運料周期過程。整個運料周期可根據(jù)產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)整,載料小車的運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,通過編程軟件在上位機動態(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 料車運行情況料車運行過程如圖1所示。2.2 控制要求根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,設(shè)計出料車在運料(前行和后行)過程中的速度變化情

8、況,如圖2所示。2.3 控制方案(1)根據(jù)料車運料過程中速度曲線圖,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(圖2、圖3中的AD點),即一加速、二加速、一減速、二減速等信號輸出點。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特性運行

9、。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令的速度變化信號輸出點和變頻器在不同階段的頻率設(shè)定值來改變料車的運行模式和速度,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)代運動控制已成為電機學(xué)，電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)，計算機控制技術(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