帶式輸送機系統(tǒng)建模及降階研究.pdf

1、帶式輸送機作為連續(xù)輸送設備廣泛用于礦山、港口、碼頭、電廠、冶金、化工、建材、糧庫等工農業(yè)。近年來,隨著帶式輸送機系統(tǒng)向著長距離、高帶速方向的發(fā)展,原有的帶式輸送機靜態(tài)設計和選型已經不滿足長距離、高帶速的輸送機系統(tǒng)設計要求。
　　 隨著運輸距離的不斷增加,采用有限元法建立的帶式輸送系統(tǒng)模型的階次也不斷升高,計算時間隨著階次的增加成倍增長,給實時控制以及控制器的設計都帶來了極大的困難。
　　 針對以上兩個問題,本文做了以下的

2、工作:
　　 基于有限元方法建立了帶式輸送機系統(tǒng)動力學模型。該模型綜合考慮了輸送帶的粘彈性,通過分析幾種粘彈性模型及其動力學特性,確立了Voigt模型作為輸送帶微元段的力學模型,基于有限元的思想,將微元段模型有序的組合起來,形成了整個輸送機系統(tǒng)的簡易動力學模型。
　　 由有限元方法建立的帶式輸送機模型,單元數非常多,對所有單元段進行降階結果的比較和評價的工作量大,本文對各單元段進行頻域分析后,從頻率特性相似的幾個單元段中

3、選取一段作為代表段,后文只對這些代表段進行降階結果的分析比較,減小了研究的工作量。
　　 對一個確定參數的40階輸送機系統(tǒng)模型,分別采用了平衡截斷法、基于系數矩陣的實Schur分解法、最優(yōu)Hankel范數逼近法和基于Groebner基計算的降階法進行了降階,得到四個代表段的對數頻率特性曲線對比圖、階躍響應曲線對比圖和降階前后系統(tǒng)對應單元段的傳遞函數差的2-范數值,從頻域、時域和范數上進行分析對比,得到了在最小實現基礎上進行平衡截