盤式制動器又稱碟式制動器,由于具有散熱快、重量輕、構(gòu)造簡單、調(diào)整方便、高負(fù)載時耐高溫性能好,制動效果穩(wěn)定的特點,在
皮帶式輸送機的制動系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
盤式制動器控制系統(tǒng)的主要功能包括:在輸送機正常運轉(zhuǎn)時,為制動器松閘回路提供適當(dāng)?shù)挠蛪海谳斔蜋C制動時,可通過電液比例閥調(diào)節(jié)油路壓力從而實現(xiàn)制動過程的精確控制。
1、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
制動器液壓站工作原理如圖1所示.液壓回路由液壓泵、濾油器、單向閥、皮囊蓄能器、比例溢流閥及調(diào)壓部分組成,
制動過程的工作過程是:系統(tǒng)油壓通過調(diào)節(jié)溢流閥5手柄來確定,輸送機正常工作時,電磁閥1DT、3DT、4DT、5DT、6DT處于通電狀態(tài),壓力油經(jīng)A口和B口進(jìn)入盤式制動器,使制動器處于開閘狀態(tài),同時通過換向閥21向皮囊蓄能器22充液,當(dāng)達(dá)到設(shè)定的調(diào)壓值后,控制器命令液壓泵停止運轉(zhuǎn),此時由保壓回路(由皮囊蓄能器22、電磁換向閥2l、20、26組成)向制動器提供油液和壓力.當(dāng)輸送機制動時,電磁鐵3DT、4Drr、5DT通電,電磁鐵6DT斷電,由電液比例溢流閥24調(diào)節(jié)壓力,實現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制,使制動器平穩(wěn)停車。
電控部分以Siemens CPU226作為主控器,通過模擬量混合單元EM235來實現(xiàn)系統(tǒng)壓力實時采集以及對電液比例閥的控制。
2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制
本系統(tǒng)的主要設(shè)計目標(biāo)是通過調(diào)節(jié)電液比例閥的開度實現(xiàn)制動過程的精確控制,由于液壓系統(tǒng)存在非線性特性,且在工作過程中會因為油溫的變化引起系統(tǒng)參數(shù)的變化,不宜使用常規(guī)PID控制方式.本文針對上述情況提出了使用適應(yīng)的特性,利用徑向基函數(shù)( Radial Basic Function,RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實時整定PID控制器參數(shù),以提高系統(tǒng)的可控性和穩(wěn)定性。
RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種具有單隱層的三層前向網(wǎng)絡(luò),其輸入輸出間的映射關(guān)系為非線性而隱含層與輸出空間的映射為線性關(guān)系.RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種局部逼近網(wǎng)絡(luò),具有以任意精度逼近連續(xù)函數(shù)的能力,
3、系統(tǒng)仿真
利用Simulink進(jìn)行仿真,與傳統(tǒng)PID控制方法進(jìn)行比較.輸入為rint(t)=l.0 sgn(sin(27rt》,傳統(tǒng)PID控制的參數(shù)為:kF0.12、k1~0.08、kd=0.24;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)初始參數(shù)為:數(shù)據(jù)中心矩陣初始值:30;擴展常數(shù)矢量初始值:40;輸出權(quán)值矢量初始值:10;網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)速率:的學(xué)習(xí)速率:0.35.輸出仿真如圖4所示,其中圖(a)采用傳統(tǒng)PID控制、圖(b)采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,仿真結(jié)果表明,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器具有很好的控制和跟蹤性能,控制精度高。
4、結(jié)論
RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器具有很好的全局搜索尋優(yōu)特性,并且具有操作方便、跟蹤速度快,使用時不需要建立精確的數(shù)學(xué)模型的特點,采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法實時優(yōu)化PID控制參數(shù),極大地改善了傳統(tǒng)PID控制器的性能,使系統(tǒng)的響應(yīng)速度有了很大提高.仿真結(jié)果表明,基于RBF的PID控制克服了傳統(tǒng)PID控制算法的不足,提高了PID控制器的控制精度,具有較強的抗干擾和自適應(yīng)能力,有較高的適應(yīng)能力,可以滿足制動器控制系統(tǒng)的控制要求。
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