基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制裝置研究的開題報告

基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制裝置研究的開題報告一、研究背景采煤行業(yè)是我國重要的能源產(chǎn)業(yè)之一，電磁調(diào)速采煤機是當前最常用的采煤設備之一。其工作原理是通過控制電動機的轉(zhuǎn)速，使采煤機的運行速度達到最佳狀態(tài)。當前電磁調(diào)速采煤機控制裝置多采用傳統(tǒng)的電控方式，無法及時感知和響應采煤機的工作狀態(tài)，難以實現(xiàn)良好的控制效果。基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制裝置可以通過傳感器感知采煤機的工作狀態(tài)，并實時調(diào)整控制參數(shù)以優(yōu)化采煤機的運行狀態(tài)，提高采煤效率和安全性。二、研究目的本研究旨在設計和實現(xiàn)一種基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制裝置，以提高采煤機的運行效率和安全性。具體研究內(nèi)容包括：1.研究電磁調(diào)速采煤機控制原理和技術，分析傳統(tǒng)電控方式存在的問題。2.設計基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制裝置，包括硬件設計和軟件設計。3.實現(xiàn)采煤機控制裝置的調(diào)試和測試，驗證其運行效果和控制效果。三、研究內(nèi)容和方案1.研究電磁調(diào)速采煤機控制原理和技術電磁調(diào)速采煤機是靠電動機實現(xiàn)控制的，其轉(zhuǎn)速與負載之間的關系是非線性的，需要通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速來保證采煤機的運行效率。傳統(tǒng)的電控方式只能針對常規(guī)負載進行控制，在面對復雜的工況變化時效果不佳。因此，需要研究基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制原理和技術，分析其優(yōu)勢和局限，并提出相應的控制策略。2.設計基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制裝置基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制裝置需要包括硬件和軟件兩部分。硬件設計主要包括采集傳感器信號、控制電機轉(zhuǎn)速的控制板、輸入輸出端口等；軟件設計主要包括調(diào)度算法、控制策略、參數(shù)優(yōu)化算法等。本研究計劃采用ARM嵌入式處理器作為控制核心，同時采用CAN總線技術進行模塊通信。3.實現(xiàn)采煤機控制裝置的調(diào)試與測試設計完成后，需要進行裝置的調(diào)試與測試。測試工作主要包括對采煤機各種工況下的控制效果進行評估，包括工作效率、響應速度、穩(wěn)定性等。同時，需要對裝置進行安全性和可靠性測試，確保使用過程中不發(fā)生故障，保證用戶的安全性和設備的正常運行。四、預期成果本研究將設計和實現(xiàn)一種基于嵌入式技術的電磁調(diào)速采煤機控制裝置，該裝置具有以下優(yōu)勢：1.可以實現(xiàn)快速響應和實時調(diào)節(jié)，提高采煤機的運行效率和安全性。2.采用嵌入式技術，具有較強的可擴展性和靈活性。3.系統(tǒng)集成度高，易于維護和管理。預期實現(xiàn)的技術指標（參考）：1.采煤機控制效率提高15%-20%。2.控制板面積小于100mm×100mm，功耗小于5W。3.控制板具有較強的可擴展性和安全性，可接入多個傳感器和執(zhí)行器。五、研究進度安排研究階段|時間安排|工作任務---|---|---第一階段|2022年1月-2022年3月|研究電磁調(diào)速采煤機控制原理和技術，制定控制策略和技術方案。第二階段|2022年4月-2022年6月|設計電磁調(diào)速采煤機控制裝置硬件，完成控制板、傳感器采集模塊等設計。第三階段|2022年7月-2022年9月|設計電磁調(diào)速采煤機控制裝置軟件，包括調(diào)度算法、控制策略、參數(shù)優(yōu)化算法等。第四階段|2022年10月-2023年2月|實現(xiàn)采煤機控制裝置的調(diào)試與測試，完成采煤機實際工作的控制測試。第五階段|2023年3月-2023年5月|完成論文撰寫和答辯準備。六、參考文獻1.張信昌.電動機控制技術及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2019.2.蔡銳.基