电磁振动给料机特性分析与仿真控制

论文摘要

电磁振动给料机广泛应用于冶金,化工,医药食品等工业领域,与其他给料机相比,它具有上料效率高、工作稳定可靠、结构简单、工件间相互摩擦小、不易损伤物料、通用性好、改换品种方便、供料速度容易调节等优点。目前,电磁振动给料机存在的主要问题是如何提高物料的输送效率、提高自动化程度,实现给料机平稳精确的给料控制。本文针对这些问题进行了相关的研究。本课题首先对电磁振动给料机进行运动学分析。阐述电磁振动给料机的结构与物料输送原理,分别分析了物料输送的几种不同方式,并确定其最有效的运动状态。然后建立了有阻尼的电振机机械振动的力学模型,并对其作力学分析,同时针对触发角可控半波整流电路,确定触发角和电磁激振力之间的数学关系,从而推导出触发角和电振机振幅的数学模型;进行电振机的振幅和给料实验,获得相关实验数据,并作出相应的分析,验证理论过程的有效性;针对电振机的非线性和不确定性,使用增益自适应单神经元PID算法对电振机给料过程进行仿真控制,以实现平稳的给料过程。仿真表明,采用单神经元PID算法后,能够实现电振机给料量的平稳控制,实现了预期的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电磁振动给料机简介
• 1.2 电磁振动给料机的分类和特点
• 1.2.1 电磁振动给料机的分类
• 1.2.2 电磁振动给料机的控制方式
• 1.3 电磁振动给料机的发展与应用
• 1.4 本文研究的内容和意义
• 1.4.1 研究的意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 运动学分析
• 2.1 电磁振动给料机的结构与工作原理
• 2.1.1 电磁振动给料机的结构
• 2.1.2 电磁振动给料机的工作原理
• 2.2 物料输送原理
• 2.3 物料滑行运动的理论
• 2.3.1 正向滑行和反向滑行的条件
• 2.3.2 物料滑行量分析
• 2.4 物料抛掷运动的理论
• 2.4.1 抛掷运动的条件
• 2.4.2 抛离角与抛离系数
• 2.4.3 抛掷运动的理论平均速度
• 2.5 电振机的生产率
• 2.6 本章小结
• 第三章 动力学分析
• 3.1 引言
• 3.2 力学模型、固有频率与振幅
• 3.2.1 力学模型
• 3.2.2 电磁振动给料机振幅
• 3.2.3 固有频率和激振频率
• 3.3 触发角与电磁激振力
• 3.3.1 触发角与电流
• 3.3.2 电流与电磁激振力
• 3.3.3 触发角与电磁激振力
• 3.4 电磁激振力与振幅
• 3.5 电振机振幅的数学模型确定
• 3.6 本章小结
• 第四章 给料机实验
• 4.1 引言
• 4.1.1 实验内容
• 4.1.2 实验器材
• 4.2 振幅实验
• 4.2.1 实验设备和步骤
• 4.2.2 数据拟合和分析
• 4.3 给料实验
• 4.3.1 实验步骤
• 4.3.2 数据处理与分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 给料过程的控制
• 5.1 引言
• 5.2 单神经元PID
• 5.3 增益自适应单神经元PID
• 5.4 给料过程的仿真控制
• 5.4.1 给料过程模型
• 5.4.2 仿真控制
• 5.5 分析及结论
• 第六章 结论和展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 前景与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文与研究成果