基于有限元的输送带动力学方程输送带既是承载机构，又是牵引机构， 路灯维修车出租, 路灯维修车租赁, 路灯维修车多少钱  是l路灯维修车的重要部件之一，如前所述可采用Vogit模型（弹簧和阻尼器并联描述输送带的粘弹性。为建立l路灯维修车的动力模型，对其进行如下假设：输送带的横向振动对纵向振动影响很小，可忽略不计；托辊的等效质量在各分支上沿带纵向均匀分布；运行阻力在各分支上均匀分布，且阻力与带速成线性关系；系统中的金属部件（如驱动装置和改向滚筒等都看作是刚体；缠绕在滚筒上的输送带带段，其弹性模量无限大，其质量忽略不计。，输送带的动力学模型可以采用有限元方法将输送带分成若干个粘弹性质点单元来建立，输送带分割的段数越多，则模型越精确。输送带第i段的受力分析针对输送带上的一个单元i，可得到方程：其中：ki为单元i的弹性系数：iiLEBk=，B为输送带的带宽；Li为单元i的胶带长度；ci为单元i的粘性系数，iiixxx为单位i的位移、速度和加速度；wi为阻力；Fi为驱动力或制动力；mi为单元i的等效质量，包括胶带、物料、托辊和滚筒等的等效品质，具体计算公式为：承载段：qmqgLqiRoiB++Δ=)(回程段：mqgLqBiRui+=)(其中：q为单位长度输送带上物料质量；qB为单位长度输送带质量；qRo为承载段单位长度托辊的等效质量；qRu为回程段单位长度托辊的等效质量；Δ为物料系数，代表单元i装载物料的比例系数。输送带运动中所受的阻力影响是不可轻视的问题，输送带的运行阻力可划分为主要阻力、附加阻力、提升阻力和特种阻力，总阻力等于四个阻力之和。对带式输送系统动力学分析时，对系统影响较大的阻力是输送线路上的主要阻力及提升阻力，其它阻力对整体系统的动态特性影响不大。输送带的运行阻力具体计算公式为：承载段： 其中μ为模拟摩擦系数；θi为输送机的倾角。其它主要部件的数学模型．滚筒动力学模型带式输送系统在起动工况下，滚筒轴不移动，只有绕轴转动的传动。若为改向滚筒，Fi=；若为驱动滚筒，Fi=F驱。考虑具有弹性联轴节的驱动装置模型，。滚筒的动力学模型其动力学方程为： 为电动机转子和半连轴节的等效品质；mG为半连轴节、减速器和滚筒的变位品质；CG是滚筒轴承及胶带绕过滚筒时的阻尼系数；F入和F出分别为滚筒上下胶带的张力。在胶带与滚筒不发生相对滑动时，通常认为inG=nkx*，in为驱动滚筒对应的驱动电动机的转速，nk为变换系数。为使胶带与驱动滚筒不发生相对滑动，则需有下式成立：−≥μΦeFF驱出MAX其中：F驱max：满载输送机启动或者制动时出现的最大圆周驱动力：传动滚筒与输送带之间的摩擦系数，传动滚筒的围包角，一般取-弧度，eμφ:尤拉系数。依据ISO标准，驱动滚筒所需的驱动力可以用式表示：（其中：F驱：驱动力，L：输送机长度（中心间距离，H：:输送机卸料区与装料区之间的高差，δ：输送机倾角，qG：每米输送物料的品质，qB：每米胶带的品质，qR：输送机承边每米旋转托辊品质，qRu：输送机返回边每米旋转托辊品质，f：模拟摩擦系数，g：重力加速度，c：与输送机长度有关的系数。．拉紧装置动力学模型采用重力式拉紧装置的动力学模型，。gmsinβZ拉紧装置动力学模型其动力学方程为其中：mZ为拉紧车架、配重品质之和；m为拉紧滚筒的等效品质。l路灯维修车的合成模型在上一节中分别建立了传送带、滚筒和拉紧装置的动力学模型，其中的关键是为了准确的描述和研究l路灯维修车的动态特性而进行的l路灯维修车在空间上的离散化处理。在综合上述模型的基础上，l路灯维修车系统的有限元力学模型动态方程可用统一的表达式描述。将完整的带式运输机划分为若干个单元（质量、弹簧、阻尼，其中mT为头部驱动滚筒，mW为尾部驱动滚筒。带式输送系统的动力学模型建立输送带各单元的力学模型，综合－，化成矩阵形式，得：x=++FKxxCM其中：M：系统的质量矩阵，包括驱动系统、制动系统、拉紧系统、胶带和物料运动部分的质量；C：系统的阻尼矩阵，主要包括胶带、物料和托辊等的阻尼系数；K：系统的刚度矩阵，主要为胶带的刚度系数；F：作用在系统上的外力矩阵，包括驱动系统的动力、制动系统的制动力以及各类运行阻力。F出为沿胶带运行方向的驱动段的前一段胶带的张力，F入为沿胶带运行方向的驱动段的后一段胶带的张力。此时Gx为胶带机的线速度，F驱为电动机运行与该线速度下所提供的力。在多电动机拖动系统中，各点的胶带的线速度是相等的；如果驱动滚筒的尺寸，减速机的速比也完全相同，则各电动机的转速也应该是相同的。当然，胶带和驱动滚筒的摩擦力要保证胶带和驱动滚筒不发生相对滑动，即胶带机不出现打滑。

      本节得到的带式运输机合成模型是驱动子系统的负载，可以看到这个负载的模型极其复杂并具有非线性和时变的特性，这种数学模型应用于仿真研究具有一定的价值，但是应用于真实的系统则很难采用经典的解析方法来加以控制。因此，组合了多个驱动子系统的完整的控制系统必须寻找其它能够解决控制的控制策略，而采用非解析方法的基于人工智能的控制方法往往能解决其控制问题。带式运输机的多电机驱动子系统的分析驱动子系统的模型在完整的带式运输机系统中，驱动子系统具有特殊的地位，它不仅是整个系统的动力来源，也是通过对其进行控制从而实现整个系统控制的重要环节。 驱动子系统控制结构直流电动机由于其电枢磁场和励磁磁场的正交性而具有良好的控制特性，但是也具有笨重、昂贵和可靠性差的弱点，因此在驱动系统中被没有这些弱点的交流电动机尤其是感应电动机替代的趋势不可逆转。鼠笼式和绕线式感应电动机采用矢量控制后，其控制性能和直流电动机几乎相当。为了简化讨论，在本的研究和撰写中假定各拖动电动机为直流他励电动机，采用额定励磁下降压调速的调速方式。在多电机的拖动系统中，各驱动子系统均采用转速和电流双闭环控制，目的是消除各子系统由于电动机或者功率变换装置的差异性，使各驱动子系统有近似相同的静特性。

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      为最大限度的利用电动机的启动能力，常常希望电动机在启动时能保持最大的启动转矩，故电流环常常设计成I型系统，在启动时让转速调节器输出最大的电流给定。当电流大于最大的允许电流时，系统呈现下垂特性，从而保护拖动系统的安全。转速控制其通常采用P调节器，或者PI调节器，变参数或变结构的转速控制也常常可以克服拖动系统中非线性和参数的摄动对控制性能造成的影响。一个单独的驱动子系统的控制结构如a所示，其中ASR为速度控制器，其它参数分别为：i号拖动子系统实际承担的负载电流； i号拖动子系统的运行速度指令；ni：i号拖动子系统的转速；α：转速回馈系数；β：电流回馈系数；TΣn、R、Ce和Tm：分别是等效的惯性环节时间常数，拖动子系统电磁回路的总电阻，电动势系数，机电时间常数。Tm包含负载折合到电动机轴上的转动惯量。对于胶带运输机而言，胶带输送量的大小、胶带本身的重量、托辊的尺寸和速度显然在胶带的不同运行状态下有较大的改变，此时Tm是个时变参量。若速度控制器ASR采用PI控制，则转速容易产生超调，进而出现打滑现象。故在多机拖动系统中，ASR多为比例控制，或者采用积分分离的控制方法。在本文中，ASR为比例控制，则有下式产生： 假设驱动滚筒与胶带不发生相对滑动，即胶带不出现打滑现象，则相对于子系统i，电动机i转速经过减速机，驱动滚筒的传递力矩，胶带在该力矩带动下转动，其中：kn：综合减速机速比，驱动滚筒尺寸等参数的转速与胶带线速度的变换系数；kd：驱动力与驱动电流间的变换系数；ni:驱动子系统i的电动机转速，表达式见式。各驱动子系统经过驱动滚筒，胶带的相互作用产生耦合，该耦合难以实现稳态解耦。这对该类通过负载产生耦合的分布式控制系统的控制带来困难。负载在各子系统间传递张力，并最终达到平衡。但是在动态过程中必须要确保安全，并且不影响设备的使用寿命。多驱动子系统功率不平衡的原因在降压调速中，电动机的功率为：//edmeeeMP==nInC假定多机协同驱动系统中电动机功率总和为P，CiM为i子系统额定励磁情况下的转矩系数，Kip为i子系统转速比例调节器放大倍数，KiS为i子系统电源电压放大倍数，Ki为i子系统开环放大倍数，Iid=Iidl是i子系统中电枢电流（或负载电流， 转速调节器ASR采用比例调节器，转速负反馈闭环调速系统的静特性可以表述为 可以得到公式：由于多级拖动系统中，各子系统的转速是相同的，综合公式和公式，可以得到的功率分配模型。多机拖动功率分配模型在分布式多机拖动系统中可能会存在如下的差异：因供电电源不同会产生电压的差异，而各自的波动也是随机的；各驱动子系统的特性（如电动机内阻可能存在差异。分布式多机拖动系统的转速变化相对缓慢，那么由显然可以得出如下结论：电网电压的差异会带来Kis的变化，若Kis变大，则IidIid会变小；若Kis变小，则Iid变大。同样，电枢回路总电阻的变化，电磁转矩系数的变化等都会引起各台电动机电流的不均衡。在功率严重不均衡时，会出现某台电动机转入发电制动运行状态；如果能量无法回馈或者通过制动单元消耗掉，可能会引起过压或过流而损坏电源装置；同时也会引起其它电动机过流跳闸。下面以云南东源镇雄煤业有限公司长岭矿井输送系统为例说明。该矿井输送系统有４条胶带首尾相接将由工作面采集的煤块运往地面，其中上山#胶带机为两台电动机两轴驱动，胶带长米，带宽米；两台电动机均为ACV，KW。系统采用液力耦合器实现软启动，自动液压张紧。中，A为#电动机，B为#电动机。

    上半幅画面为两台电动机的电流曲线，中反映出启动结束后#电动机的电流比#电动机的电流大约安培，而当负载加大时不平衡的现象更加严重，这显然与电机特性、安装位置和工作点等有关。#胶带现场不平衡现象实测多驱动子系统的控制结构在前面建立的综合了传送带、滚筒和拉紧装置的l路灯维修车动力学模型的基础上，加入由电动机、调速装置和控制器组成的驱动子系统，就形成了完整的l路灯维修车控制结构。在由多电机驱动的带式运输机中，由合成模型代表的负载由多台电动机分担，而负载的分配则由于模型的分布性、非线性和时变性而而导致静态和动态的不平衡，并体现未式中驱动子系统模型中的时变参数Tm，也就是说Tm的变化规律由上述考虑了分布性、非线性和时变性的合成模型决定，而合成模型在总体控制结构中仅仅体现于各驱动子系统模型中的Tm，而协调控制的任务就是要在无法精确地获取各个Tm的情况下实现诸如负载之类的平衡分配。设各拖动电动机为直流他励电动机。在多电机联动系统中，Indl为n号拖动子系统分配得到的负载电流，其大小与子系统的特性和负载特点有关；U*nn为n号拖动子系统的运行速度指令，nn为n号拖动子系统的转速。拖动系统的调速为额定励磁下降压调速。在电动机启动时，常让其保持最大启动转矩，故电流环常常设计成I型系统，在启动时让转速调节器输出最大的电流给定。当电流大于最大的允许电流时，系统呈现下垂特性，从而可保护拖动系统的安全。多电动机系统把的子系统并联起来共同来拖动负载。在并联式协同驱动系统中，各拖动子系统的初始速度给定是相同的。 APR为功率控制器，其主要作用是平稳启动系统，系统运行时进行功率平衡控制，制动控制等。在多电动机协调驱动的长距离胶带运输机系统启动过程中，APR实现诸如三角型、梯形或者S型的启动曲线；在正常运行过程中，APR对各拖动子系统实际承担负载进行评估，在出现功率不平衡时调整相应拖动系统参数或给定值直至功率重新达到平衡；APR能平稳的对系统实施制动控制，在紧急情况下实现系统的紧急停车制动；APR该控制器还必须对系统中出现的各种故障做出判断，在故障情况下让系统维持运行。

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