王雪池

（寧夏天地西北煤機(jī)有限公司，寧夏 石嘴山 753000）

帶式輸送機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)研究

王雪池

（寧夏天地西北煤機(jī)有限公司，寧夏 石嘴山 753000）

帶式輸送機(jī)由于其連續(xù)性強(qiáng)、高效等特點(diǎn)在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中被廣泛應(yīng)用，然而在不均衡性開(kāi)采時(shí)帶式傳輸機(jī)的穩(wěn)定性也會(huì)受到一定的影響，因此對(duì)于帶式輸送機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)的研究也有著非常重要的意義。本文主要介紹了帶式輸送機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，以供參考。

帶式輸送機(jī)；變頻調(diào)速；節(jié)能控制

帶式輸送機(jī)在應(yīng)用過(guò)程中有著非常多的特點(diǎn)，其中包括了傳輸距離長(zhǎng)、容易控制以及吞吐量大等，這樣在很多的行業(yè)中都能夠廣泛的發(fā)揮其作業(yè)，并且有著非常好的表現(xiàn)效果。帶式傳輸機(jī)的應(yīng)用也有著一定的復(fù)雜性，其系統(tǒng)中包括了很多相關(guān)組件，因此也備受人們關(guān)注。在科技不斷發(fā)展的過(guò)程中，帶式輸送機(jī)技術(shù)也在不斷的發(fā)展進(jìn)步，并且在很多工作中也都能夠表現(xiàn)出非常好的效果，其中變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)對(duì)于提高帶式輸送機(jī)的工作質(zhì)量和工作效率都有著很大的幫助。

一、變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)的算法淺析

輸煤的流量通常都是按照不均勻的方式進(jìn)行的，在進(jìn)行速度的控制上還需要對(duì)帶式的輸送機(jī)進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以最大限度的避免資源的浪費(fèi)，并且對(duì)于機(jī)械設(shè)施的保護(hù)也有著非常好的效果。而對(duì)于煤流量的控制還需要通過(guò)檢測(cè)的手段來(lái)進(jìn)行，在這樣的前提下對(duì)于輸煤線流量的檢測(cè)也是不可缺少的重要步驟，因此我們對(duì)于煤流量的界定還需要將其概念模糊化。通常情況下，帶式輸送機(jī)的系統(tǒng)配置也是相對(duì)較為模糊的，以往對(duì)于這種配置的研究中都是先確定帶式輸送機(jī)的工作速度，在進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，這樣就可以保證能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)帶式傳輸機(jī)的速度控制。

（一）對(duì)輸入量的確定。模糊控制的選取不僅要對(duì)運(yùn)行速度進(jìn)行控制，還要對(duì)速度偏差存在的偏差視為輸入量來(lái)進(jìn)行確定，其中控制器的輸出主要是由電壓控制來(lái)完成的，這樣在運(yùn)行的過(guò)程中速度偏差一級(jí)變化率等就可以構(gòu)成模糊語(yǔ)言，從而構(gòu)成一個(gè)輸出、兩個(gè)輸入的電氣節(jié)能控制器。

（二）變量賦值。進(jìn)行變量賦值時(shí)對(duì)于函數(shù)性狀不平坦的情況通常會(huì)采用提高分辨率的方法，這樣在進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)程中也能夠更加靈敏，而對(duì)于函數(shù)變化相對(duì)緩慢的情況通常也會(huì)采用縮小特性控制的辦法，這樣就可以最大限度的保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此我們?cè)谶M(jìn)行變量賦值時(shí)需要根據(jù)函數(shù)語(yǔ)言進(jìn)行具體的處理，并且如果存在的誤差相對(duì)較小，那么分辨率的函數(shù)就會(huì)更高，如果如茶較大，那么就需要采取降低函數(shù)的辦法來(lái)保證工作的穩(wěn)定性。

（三）帶式輸送機(jī)運(yùn)變形與控制。帶式輸送機(jī)的調(diào)速節(jié)能控制也有著一定的規(guī)律，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，也可以按照相應(yīng)的辦法來(lái)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和搭配，而很多人都是憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的，這樣形成的系統(tǒng)方法也有著一定的科學(xué)性。目前在選用控制方法的過(guò)程中首先要遵循誤差大小的控制量原則，其中控制好超調(diào)是一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)。而在系統(tǒng)穩(wěn)定性相對(duì)較好的情況下還需要做好節(jié)能環(huán)保的基本要求。并且在帶式輸送機(jī)輸送的速度加快時(shí)，控制電壓也會(huì)相應(yīng)的有所增加。

（四）模糊判決。帶式輸送機(jī)的控制還需要對(duì)模糊計(jì)算的整個(gè)模糊向量的子集進(jìn)行控制和調(diào)整，這樣在控制的過(guò)程中也要按照相應(yīng)的要求來(lái)進(jìn)行，其中控制的原則盡量要保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，而模糊的判決也是這樣形成的，并且在不同的要求下還要進(jìn)行反模糊化。

二、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則以及具體應(yīng)用

（一）在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中如果兩部輸送機(jī)以及電能消耗條件相同的情況下要進(jìn)行改造，還需要對(duì)節(jié)能后的控制系統(tǒng)增加輸送帶，這樣就可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而輸送帶尾部如果作為項(xiàng)目的分站，那么煤流量采集輸送的過(guò)程中主站的電流值以及收到的各項(xiàng)電機(jī)功耗也會(huì)相應(yīng)有所增加，設(shè)計(jì)時(shí)還要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。而目前實(shí)際煤量的控制不僅要掌握變頻器功率的輸出情況，還要對(duì)調(diào)整輸送帶的運(yùn)行，從而最大限度的保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。

（二）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1 節(jié)能測(cè)試。如果煤流量的變化相對(duì)較小，那么就可以對(duì)煤流量的平均值來(lái)進(jìn)行變頻器頻率的控制和調(diào)整，從而在取得最大值與最小值后按照記錄的內(nèi)容來(lái)對(duì)比出功耗的情況，如果功耗值能夠符合節(jié)能的基本標(biāo)準(zhǔn)，那么就可以應(yīng)用最小值與速度值來(lái)作為測(cè)試的基本方式。

2 節(jié)能模型。在實(shí)際工作中，為了不影響正常工作，通常不會(huì)對(duì)煤流量進(jìn)行控制。即使在固定時(shí)間，也可以對(duì)煤流量平均值進(jìn)行檢測(cè)，得到輸送速度，最后對(duì)電流值以及能耗計(jì)算進(jìn)行核實(shí)。另外，應(yīng)用Matlab相關(guān)工具也能創(chuàng)建輸送帶、煤流量和功耗三種節(jié)能模型。在工作中，我們可以結(jié)合工程應(yīng)用要求，創(chuàng)造帶式節(jié)能系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)體系；當(dāng)輸入層為2時(shí)，它們?yōu)檩斔蛶俣扰c煤流量；當(dāng)節(jié)點(diǎn)為3時(shí)，輸出層就是1。并且隱含層中的輸出層與函數(shù)激活都會(huì)選擇線性激活與S型激活。

在模型創(chuàng)建中，我們可以使用隱含層點(diǎn)和輸出層點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、性能指標(biāo)以及執(zhí)行梯度進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)最大訓(xùn)練時(shí)間、次數(shù)、誤差性能或者最小梯度任何一個(gè)參數(shù)接近預(yù)定值時(shí)，此次訓(xùn)練都會(huì)接近尾聲。通過(guò)這種形式就能確立煤流量、輸送帶速度與能耗，通過(guò)將測(cè)試的具體數(shù)據(jù)作為參考值，就能得到誤差結(jié)果。從中我們可以清晰的指導(dǎo)：在數(shù)據(jù)量增加的同時(shí)，誤差就會(huì)向0靠近，這也說(shuō)明了模型穩(wěn)定。

3 優(yōu)化模型參數(shù)。通過(guò)Matlab遺傳算法對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，我們可以得出種群規(guī)模；通過(guò)聯(lián)賽選擇，我們可以得出交叉概率、變異概率和最大次數(shù)。在實(shí)際運(yùn)行中，煤流量不可能固定在一個(gè)穩(wěn)定值中；如果變化在50t/h時(shí)，它的變化相對(duì)較小，對(duì)于電動(dòng)機(jī)的影響也較小。在輸送帶不斷增加的同時(shí)，對(duì)于帶式輸送機(jī)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，讓電動(dòng)機(jī)功耗不斷變大。

結(jié)語(yǔ)

帶式輸送機(jī)的變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性較強(qiáng)的工作，并且對(duì)于設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能要求也相對(duì)較高，在進(jìn)行節(jié)能模型優(yōu)化的過(guò)程中還需要找出最佳的匹配，這樣才可以最大限度的提高任務(wù)完成的效率和質(zhì)量，同時(shí)我們也需要按照具體的情況進(jìn)行不斷的總結(jié)和分析，進(jìn)而更好的做好節(jié)能減排工作。

[1]孫偉，王慧，楊海群，等.帶式輸送機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)研究[J].工礦自動(dòng)化，2013，39（04）：98-101.

[2]程軍，李愈清，陸文濤，等.基于變頻調(diào)速的煤礦帶式輸送機(jī)節(jié)能控制方法

[J].電氣傳動(dòng)，2013，43（11）：61-64.

[3]趙東升，廉自生.帶式輸送機(jī)變頻調(diào)速自動(dòng)張緊裝置的動(dòng)態(tài)仿真[J].礦山機(jī)械，2012，40（03）：56-59.

TD528

A