矿井带式输送机液压拉紧Fuzzy-PID控制技术研究
王伟峰
杨泽
赵轩冲
纪晓涵
贵晓云
何地
西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 710054
摘要：针对矿井传统带式输送机拉紧系统响应速度慢、调节能力差、拉紧控制时变性和非线性等问题,提出了 一种矿井带式输送机液压拉紧系统Fuzzy-PID控制(基于模糊算法的PID控制)方法.首先,根据液压拉紧装置建立数学模型,其次通过Matlab内置的Simulink仿真库分别对Fuzzy-PID控制器和PID控制器的液压拉紧系统进行仿真,得出输送带拉紧张力启动响应阶段和张力突变的调节响应图,并做出对比分析.最后,通过试验测试来验证算法模型的有效性.仿真结果表明:矿井带式输送机液压拉紧Fuzzy-PID控制系统不仅在启动阶段还有张力突变过程中都具有更好的稳态性能、更快的响应速度.在拉紧装置启动响应阶段的张力超调量降低了 13.5％、到达期望值的时间缩短了0.5 s.在拉紧装置张力突变即模拟拉紧和松带阶段,当张力增加时,Fuzzy-PID控制器的调节速度缩短了 0.4s,超调量下降了 4％.当张力减少时,Fuzzy-PID控制器的调节速度缩短了 0.3 s,超调量降低了 2％.试验结果表明:采用Fuzzy-PID控制的效果更佳优异稳定,且损耗更小.对比于PID控制,Fuzzy-PID控制效果更为良好,平均时间缩短31％且总体趋于稳定.对于矿井带式输送机这种连续运输作业的设备,Fuzzy-PID控制技术为矿井带式输送带平稳运行提供了一定保障,不仅减少了电能浪费,也降低了维护保养带式输送机的保养成本.
关键词：带式输送机液压拉紧装置模糊算法(Fuzzy)PID控制器
分类号：TD634.1(矿山电工)
资助基金：国家自然科学基金(52074213)陕西省重点研发计划资助项目(2022QCY-LL-70)陕西省秦创原科学家+工程师队伍建设资助项目(2023KXJ-052)
论文发表日期：2024-03-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 217-224 )
英文信息