[发明专利]一种新型均匀取料的智能控制方法

说明书

本发明公开了一种新型均匀取料的智能控制方法，包括物理样机系统、数据采集系统、数据通讯与解码系统、电气控制执行系统和存储系统，所述物理样机系统为是基于数据采集系统得到的数据并按照电机的运行参数进行执行的物理样机，数据采集系统是利用传感器进行多源数据的采集并作为关键的信息输入量，所述数据通讯与解码系统将采集到的多源数据进行传递、解码、清洗和简化处理，不仅充分考虑了料堆截面形状对斗轮装置在切入和切出料堆时的影响，还考虑了料堆参数、取料机结构参数以及取料机与料堆相对位置参数的影响，可以快速的规划出适用于该料堆最佳的均匀取料调速函数，对以后的结构优化、多学科协同设计具有参考意义。

技术领域

本发明涉及机械智能控制技术领域，具体为一种新型均匀取料的智能控制方法。

背景技术

大型斗轮取料机是一款集成了多个学科的复杂重大工程装备，在作业过程中，由于载荷的冲击大，通常会造成与斗轮取料机配套的皮带输送机工作过程不平稳。料堆截面在自重的影响下，通常以一定的安息角呈现梯形分布，传统的作业过程，通常采用余弦倒数法进行调速，忽略料堆安息角对取料性能的影响，造成作业过程取料不均匀、载荷冲击大、受力不平稳以及能耗等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种新型均匀取料的智能控制方法，不仅充分考虑了料堆截面形状对斗轮装置在切入和切出料堆时的影响，还考虑了料堆参数、取料机结构参数以及取料机与料堆相对位置参数的影响，可以快速的规划出适用于该料堆最佳的均匀取料调速函数，对以后的结构优化、多学科协同设计具有参考意义，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型均匀取料的智能控制方法，包括物理样机系统、数据采集系统、数据通讯与解码系统、电气控制执行系统和存储系统，所述物理样机系统为是基于数据采集系统得到的数据并按照电机的运行参数进行执行的物理样机，数据采集系统是利用传感器进行多源数据的采集并作为关键的信息输入量，所述数据通讯与解码系统将采集到的多源数据进行传递、解码、清洗和简化处理，得到影响物理样机均匀取料性能的料堆参数并将其导入至电气控制执行子系统中进行电机转速规划求解，然后在驱动电机按照规划后的转速曲线规律进行驱动物理样机进行均匀取料，存储系统为电机速度规划求解后的结果和实时取料过程中的速度曲线进行存档。

进一步的，所述物理样机系统包括取料机的斗轮、悬臂、拉杆、配重、行走装置、回转装置和俯仰装置，斗轮为堆取料机对散料的挖掘取料单元对散料进行装卸，悬臂为斗轮取料机的核心部件之一，由悬臂按照斗轮和传输挖掘后的散料，拉杆和配重是取料机的辅助装置，用来平衡斗轮取料机在工作过程中的作用力，行走装置是堆取料机的基础单元为斗轮取料机的行走提供动力，通过回转装置对当前层的料堆进行不同位置的散料进行挖掘，回转调速函数对均匀取料产生直接影响，通过俯仰装置来调节堆取料机的作业高度，以此对不同高度的料堆进行取料。

进一步的，所述数据采集系统是利用不同类型的传感器进行料堆参数进行识别，获得不同料堆的散料类型、料堆安息角、料堆宽度和料堆高度参数，采集到的不同类型数据通过CAN总线或WIFI或蓝牙对数据进行传输。

进一步的，所述数据通讯与解码系统是对数据采集系统采集的数据进行接收和发送，并且同时由对数据通讯与解码系统不同类型的数据进行简单分类、解码、数据清洗，为最大限度减小累计误差，对解码后的数据采用先进的AI算法进行降噪等处理。

进一步的，所述电气控制执行系统包括非线性求解器、控制器、速度传感器和扭矩传感器，非线性求解器为高效性能，针对得到的不同料堆参数进行回转机构调速函数规划，利用非线性求解器对得多的调速函数求解，在控制器的执行下，将获得的调速函数曲线作用于回转机构的回转电机上，为保证悬臂回转角度大于75°时仍可以均匀取料，速度传感器和扭矩传感器对电机输出参数进行实时监测，保证电机在安全的转速和输出扭矩下工作。

进一步的，所述存储系统是将电机速度规划求解后的结果和实时取料过程中的速度曲线进行保存，不仅可以查阅历史料堆参数下的调速函数，还能够为后期的改进和优化提供依据。