煤礦工程機械控制中機電一體化運用論文
摘要：分析了煤礦工程機械控制中機電一體化的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合采煤機滾筒自適應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)特性研究了機電一體化的應(yīng)用價值，并集中闡釋了其具體的應(yīng)用路徑。機電一體化在煤礦工程機械控制中的應(yīng)用，不僅能有效地降低能耗，也能一定程度上提高生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞：煤礦工程機械控制機電一體化現(xiàn)狀應(yīng)用
引言
近幾年，我國煤礦工程項目呈現(xiàn)出逐步完善的發(fā)展態(tài)勢，多數(shù)礦井內(nèi)部的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)開始設(shè)置相關(guān)組態(tài)軟件，能在提升整體使用效率的基礎(chǔ)上，維護管控效果和運行質(zhì)量。然而，在設(shè)備運行過程中，由于設(shè)備本身具有一定的復(fù)雜性，使得礦井結(jié)構(gòu)的工作系統(tǒng)組態(tài)軟件需要實現(xiàn)全面升級，為煤礦工程機械控制中機電一體化的應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)[1]。
1煤礦工程機械控制中機電一體化應(yīng)用系統(tǒng)
1.1機械電液比例閉環(huán)控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由電子結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、機械化放大系統(tǒng)組成。兼?zhèn)潆姎饧夹g(shù)以及電子技術(shù)，能按照比例控制機械控制項目的液流方向，尤其是采煤機。系統(tǒng)中，PID控制器是主要的運算工具，能對給定值進行比例分析，并能有效分辨不穩(wěn)定性和自適應(yīng)性。本文介紹的煤礦機械控制設(shè)備采煤機，其之所以能實現(xiàn)一體化，主要是借助電液比例閉環(huán)控制系統(tǒng)，并且建構(gòu)采煤機滾筒和液壓缸控制單元。對調(diào)高系統(tǒng)進行分析，利用公式ΔH=L1[sin（漬1+漬）-sin漬1]，為了求解滾筒調(diào)高參數(shù)，需對搖臂長度L、初始夾角漬1和轉(zhuǎn)動角度漬進行分析。并且，要結(jié)合液壓缸力平衡方程md2Ndt2+Bdxdt+Fz=P1A1-P2A2建立更加有效的干擾力分析模型，從而確保采煤機滾筒正常運行。除此之外，在對電液位置進行判定時，煤礦工程機械控制中機電一體化結(jié)構(gòu)能結(jié)合公式kv=klkfksv/Ap等對系統(tǒng)開環(huán)增益有明確的判定，從根本上維護支護設(shè)備運行效率和實際經(jīng)濟價值。除此之外，對電液比例系統(tǒng)的特性進行系統(tǒng)化仿真，主要是發(fā)揮矩陣運算和圖形可視化的優(yōu)勢，能對其進行動態(tài)響應(yīng)分析和靜態(tài)特性分析，從而合理性選擇仿真數(shù)學(xué)模型，確保控制系統(tǒng)運行效果最優(yōu)化。將結(jié)構(gòu)以及控制參數(shù)調(diào)整在規(guī)定的范圍內(nèi)，從而集中修正。一方面，在系統(tǒng)動態(tài)化響應(yīng)分析系統(tǒng)中，結(jié)合閉環(huán)傳遞函數(shù)對圖形和單位階躍響應(yīng)展開分析，系統(tǒng)中相關(guān)穩(wěn)定裕量要在規(guī)定的范圍內(nèi)，相位裕量約為91.5°、剪切頻率約為75rad/s等，從而對控制系統(tǒng)輸出無差別輸入結(jié)構(gòu)進行分析，整合低頻段要求就能對相關(guān)函數(shù)的幅值予以處理，保證校正環(huán)節(jié)能發(fā)揮其本質(zhì)優(yōu)勢，從根本上維護信號的處理水平和整體效果。另一方面，要對系統(tǒng)的靜態(tài)特性進行分析對誤差予以判定，結(jié)合靜態(tài)誤差，就能對液壓缸的運行速率展開多元化分析，避免整機運行不暢，從而提高安全性。只有從根本上維護系統(tǒng)一階時效性，才能為后續(xù)信號傳遞和跟蹤提供保障，確保系統(tǒng)能按照標(biāo)準(zhǔn)化流程有序運行。
1.2機械液壓控制系統(tǒng)
在液壓控制系統(tǒng)中，液壓伺服控制系統(tǒng)、液壓比例控制系統(tǒng)等能對壓力以及流量等參數(shù)進行集中分析和管理，結(jié)合不同控制元件，形成有效的機械控制體系，維護一體化項目的實效性。一方面，伺服閥結(jié)構(gòu)，滯環(huán)為0.1%~0.5%、中位死區(qū)為0、寬頻為100~500Hz、過濾精度為13/9~18/14，主要被應(yīng)用在煤礦工程機械控制的閉環(huán)系統(tǒng)中。另一方面，比例閥結(jié)構(gòu)，主要是帶電反饋比例閥，滯環(huán)為0.3%~1%、中位死區(qū)為±5%~20%、寬頻為10~70Hz、過濾精度為16/13~18/14，主要應(yīng)用在煤礦工程機械控制的開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)速度控制系統(tǒng)中。值得一提的是，在對比例方向流量閥進行統(tǒng)籌分析后，能繪制穩(wěn)態(tài)特性圖形。
2煤礦工程機械控制中機電一體化的系統(tǒng)設(shè)計
為了進一步提高煤礦工程機械控制項目中機電一體化的運行效率，要對不同機械進行系統(tǒng)升級校正處理，本文對采煤機滾筒自適應(yīng)調(diào)高系統(tǒng)進行處理，主要針對的就是校正處理機制。首先，要對PID校正原理進行分析，PID是機電一體化項目中的基本控制器，動態(tài)化方程為滋PID=滋P+滋I+滋D=1啄（e+1T∫edt+TDdedt），對比例單元、積分單元以及微分單元進行組合處理。PID調(diào)節(jié)校對原理示意圖見圖3。其次，要對調(diào)節(jié)流程進行分析，在進入調(diào)節(jié)機制后，要結(jié)合系統(tǒng)給定值對采樣值進行偏差計算，有效控制系統(tǒng)運行效率，維護煤礦工程采煤機機械一體化效率，確保在不改變控制量的基礎(chǔ)上，有效維護運行過程的穩(wěn)定性。最后，在設(shè)備運行過程中，借助調(diào)節(jié)系統(tǒng)對額定電流、電控功率等參數(shù)進行判定，結(jié)合P=12Ia2R，保證整體工作的可靠性，從而有效建構(gòu)數(shù)模混合系統(tǒng)。不僅要對積分時間常數(shù)、微分時間常數(shù)、比例系數(shù)等進行判定，也要對系統(tǒng)空載和帶載聯(lián)調(diào)效果予以分析，完善周期內(nèi)指令的分析水平。正是由于積分環(huán)節(jié)的核算，能減少一體化機械設(shè)備運行誤差，完善系統(tǒng)跟蹤效果。
3結(jié)語
煤礦工程機械控制中機電一體化具有一定的研究價值，相關(guān)部門要結(jié)合實際需求建立健全完整且有效的管控措施，維護管理標(biāo)準(zhǔn)和管理需求，在提高工作效率的基礎(chǔ)上，保證成本管控效果的最優(yōu)化，實現(xiàn)煤礦工程機械控制中機電一體化項目的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
參考文獻
[1]邢紅巖.試論煤礦工程機械控制中機電一體化的有效應(yīng)用[J].機械管理開發(fā)，2016，11（8）：90-91；98.
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[3]強志陽.探究煤礦工程機械中機電一體化的科學(xué)運用[J].科技風(fēng)，2014（18）：121.
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