摩擦牵引系统运行工况优化方法及其随机监控装置

摘要

本发明公开了一种摩擦牵引系统运行工况优化方法及其随机监控装置。通过电测与光测摩擦牵引机理的实验研究，找到了能全面概括影响摩擦牵引机理众诸已知与未知因素X=[X₁，X₂，…，X_n]^T的综合参数——有功率摩擦牵引角γ=f(X)及其安全门槛值γ

主权项

1.摩擦牵引系统运行工况优化方法，其特征在于：它分为监测显示用目标函数、巡回调控用不等式约束及识别控制用等式约束三个互相关单元，故其数学模型为式中：γ及γA——摩擦副的有功摩擦牵引角及其安全门槛值；JK——监控信号；X——摩擦牵引系数；i及iA——拖动电机的电流及其安全门槛值；q及qA——制动器液压及其安全门槛值；——γ的奇异值；j＝1，2，…，m——提升钢绳编号(单绳提升系统与胶带机系统时，j＝1)；Ki＝1，2，3，4——不同信号的变比系数，其许用值须通过实验研究而确定；而其目的在于：①取约束条件(Sub.)许用之下的最大有功摩擦牵引角(maxγj)作为监控的优化目标，可使牵引系统的运行工况达到“高产、高效、节能、低耗”之目的：摩擦牵引力(F＝Fmax＝S1max-S2＝f(γjmax))最大；牵引电动机的过负荷能力利用率最高与无功损失最小，而“高效，节能”(η＝ηmax)；降低牵引系统及其构件的运行频率与疲劳次数而延长构件的使用寿命(N＝Nmax)，故“低耗”(W＝Wmin)；②六个约束条件均与牵引系统的运行安全相关，其中：g1(X)-既预防“打滑”事故的发生，又允许个别提升钢绳出现“瞬时打滑”，以利众诸钢绳之间张力“自动”平衡，以延长钢绳的使用寿命；g2(X)-限制提升钢绳的最大张力不超过诸绳平均张力的K2倍，以防止“断绳”事故的发生；g3(X)与g4(X)-限制起动加速度(a1)与制动减速度(a3)不大于其防滑极限；或者说，限制起动力矩与制动力矩勿大于摩擦牵引力矩而防滑；h1(X)-当监控软件识知γj之平均值已等于其安全门槛值γA的K3倍时，即当出现“打滑”征兆之时，则会立刻起动紧急制动器与附设的《多级防滑机械手》，使之“防滑”于未然；h2(X)-当发现绳(或带)某区段的γj角的奇异值且等于γj平均常值的K4倍时，即当绳(或带)出现“薄弱环节”之时，则同上，须马上投入紧急制动与《防滑机械手》，以求“防断绳(或带)”于未然。