[发明专利]一种基于重载直线电机控制的冶金生产布料工艺

权利要求书

1.一种基于重载直线电机控制的冶金生产布料工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：

步骤一、采用模糊PID方法建立重载直线电机的控制模型，并根据该控制模型建立对重载直线电机的启动、调速、定位及载重量的控制方法；

步骤二、利用超声波料位计检测料仓中矿石料的料位，并将料位数据传送给上位监控机；

步骤三、上位监控机根据收到的料位数据，向控制器发送控制命令，控制器根据步骤一所述的控制方法对重载直线电机发出控制指令；

步骤四、重载直线电机根据控制器的控制指令，驱动载满矿石料的料车从原始位置向料仓的第一个下料口行进，控制器结合激光测距仪的位置探头检测的料车的位置数据，控制重载直线电机使料车精准定位在第一个下料口的正上方，料车通过下料管将矿石料投入料仓中；

步骤五、重载直线电机按照与步骤四相同的布料方式驱动料车向料仓的第二个下料口、第三个下料口……最后一个下料口投料；

步骤六、重载直线电机根据控制器的控制指令，驱动空的料车从最后一个下料口位置返回原始位置，进而完成整个布料工艺。

2.如权利要求1所述的一种基于重载直线电机控制的冶金生产布料工艺，其特征在于，所述步骤一包括如下步骤：

步骤101、电压与电流值的检测：控制输出端对初级三相绕组输出三相电压量，控制重载直线电机的运动，检测端对初级三相绕组的电压u_a、u_b、u_c和电流值i_a、i_b进行检测；

步骤102、对检测后的电压与电流值进行α-β坐标转换：将电流传感器检测到的三相电流值i_a、i_b、i_c经过3/2变换后，在两相静止坐标系α-β上的电流分量i_α、i_β的方程为：

iαiβ=C3/2iaibic=231-12-12032-32iaibic---(1)]]>

根据式（1）可得i_α、i_β分别为：

iα=32ia---(2)]]>

iβ=22(ia+ib)---(3);]]>

步骤103、对检测后的电压与电流值进行d-q变换：由两相静止坐标系α-β与两相旋转坐标系d-q之间的转换关系式（4）

idiq=cosθsinθ-sinθcosθiαiβ]]>

可得在两相旋转坐标系下的电流值分量i_d、i_q分别为：

id=ia(32cosθ+22sinθ)+ib22sinθ---(5)]]>

iq=ia(22cosθ-32sinθ)+ib22cosθ---(6)]]>

步骤104、对重载直线电机的速度和位置进行估算：通过初级绕组的电压与电流检测值经过速度、位置估算器计算出当前初级在次级上运动过程中所处的位置以及行进速度，这两个值作为速度与位置的反馈值，与给定值进行比较计算后，作为决定下一时刻重载直线电机应该输出的电磁推力理论值的一个因子；

步骤105、计算磁链值：根据初级绕组电压与电流值计算当前重载直线电机的初级磁链的矢量，当前的磁链值作为磁链反馈值，与给定的磁链值进行比较计算后，通过磁链发生器得到下一时刻磁链应输出的值；

步骤106、根据磁链方程得到重载直线电机的电磁推力方程，通过电磁推力方程得出系统的电磁推力与磁链成比例，初级绕组的电流值直接反应出重载直线电机的载重量，系统根据初级绕组的电流值的检测结果调节重载直线电机的电磁推力输出值。