帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的建模及H∞控制研究的開題報告

帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的建模及H∞控制研究的開題報告1.研究背景和意義帶式輸送機(jī)是一種常見的輸送設(shè)備，廣泛應(yīng)用于礦山、港口、建筑材料等行業(yè)。隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的帶式輸送機(jī)開始采用電氣控制系統(tǒng)，使其能夠自動化運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率和運(yùn)行安全性。然而，帶式輸送機(jī)在運(yùn)行過程中常常面臨諸如負(fù)載不均衡、電機(jī)失速、行駛方向不準(zhǔn)確等問題，這些問題會直接影響到輸送機(jī)的正常運(yùn)行和穩(wěn)定性，產(chǎn)生安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何建立一種有效的控制系統(tǒng)，使輸送機(jī)在運(yùn)行過程中能夠保持穩(wěn)定性，成為了當(dāng)前需要解決的問題。2.研究內(nèi)容和方法本研究旨在建立一種帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并利用H∞控制策略進(jìn)行控制。具體研究內(nèi)容如下：2.1.帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的建模針對帶式輸送機(jī)系統(tǒng)，本研究將分析其工作原理和組成部分，利用常見的物理學(xué)原理和系統(tǒng)理論，建立其數(shù)學(xué)模型，包括輸送機(jī)的運(yùn)動學(xué)模型、動力學(xué)模型和控制模型。2.2.H∞控制策略的研究本研究將分析H∞控制策略的原理和特點(diǎn)，采用matlab等數(shù)學(xué)軟件，建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用H∞算法求解控制器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對輸送機(jī)的維持控制。3.研究進(jìn)度和計劃本研究的進(jìn)度和計劃如下：3.1.文獻(xiàn)綜述對帶式輸送機(jī)系統(tǒng)建模和控制方法進(jìn)行系統(tǒng)梳理和綜述，汲取前人的經(jīng)驗(yàn)成果，找到研究現(xiàn)狀和研究方向。3.2.帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的建模建立帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)模型、動力學(xué)模型和控制模型。3.3.H∞控制系統(tǒng)的建立利用H∞算法建立控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，求解控制器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對輸送機(jī)的控制。3.4.模擬和驗(yàn)證利用matlab等數(shù)學(xué)軟件和模擬器等工具，對帶式輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬和驗(yàn)證，并對H∞控制系統(tǒng)的性能進(jìn)行評估和改進(jìn)。3.5.結(jié)果分析和總結(jié)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，得出結(jié)論和趨勢，為后續(xù)研究提供借鑒。4.研究成果預(yù)期本研究將建立一種完整的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，并驗(yàn)證其在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)越性。預(yù)期成果如下：4.1.建立了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型本研究將從理論上分析帶式輸送機(jī)的運(yùn)作原理及其組成部分，建立該系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)控制系統(tǒng)的建立提供基礎(chǔ)。4.2.實(shí)現(xiàn)了H∞控制策略的應(yīng)用采用H∞控制策略對帶式輸送機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對輸送機(jī)的負(fù)載不均衡、電機(jī)失速、行駛方向不準(zhǔn)確等問題的維持控制，達(dá)到控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4.3.驗(yàn)證了控制系統(tǒng)的有效性利用模擬器