[发明专利]一种深井提升机钢丝绳纵向低频振荡抑制方法及装置

权利要求书

1.一种深井提升机钢丝绳纵向低频振荡抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1获取电机转轴处的加速度采样信号；

S2将加速度采样信号输入至低频信号提取模块，以生成加速度同步反馈补偿模块输入信号，输入至加速度同步反馈补偿模块；

S3加速度同步反馈补偿模块首先将预先设定在该模块内的电机加速度给定信号和低频信号提取模块输出值作差得到待补偿差值，然后通过内置的比例控制器对上述信号调整增益，获取校正补偿系数，即加速度增益补偿信号；

比例控制器通过以下方法获取加速度增益补偿信号：

1)基于以下公式获取比例控制器的参数：

T_e＝Ci 公式(2)

其中,T_e为电机电磁转矩，T_L为负载转矩，T_B为电机摩擦损耗转矩，J为系统转动惯量，为电机转轴加速度，C 为转矩常数，i为电机定子电流；

电机定子电流i和电机转轴加速度之间没有时延，能够保持同步变化，当矿井提升机提升的载荷质量不变时，即T_L是常数时，T_B、J、C均为常数，将公式(2)代入公式(1)得到i和之间的系数为该系数即为比例(Proportional，P)控制器的参数；

2)基于以下公式获取校正补偿系数：

其中，a_差为加速度同步反馈补偿模块中预先设定的电机加速度给定信号和低频信号提取模块输出值作差得到的待补偿差值；

S4将加速度增益补偿信号通过电流控制器作用于电机，对提升系统进行补偿控制，增加钢丝绳的阻尼效应，消除提升系统中钢丝绳的纵向低频振荡。

2.根据权利要求1所述的一种深井提升机钢丝绳纵向低频振荡抑制方法，其特征在于，所述低频信号提取模块为低通滤波模块，其幅频特性为0dB，相频特性为0deg，截止频率为1Hz。

3.一种应用 如权利要求1所述方法的深井提升机钢丝绳纵向低频振荡抑制装置，其特征在于，包括

同步补偿控制装置，由低频信号提取模块以及内置有比例控制器的加速度同步反馈补偿模块组成；

加速度传感器，安装在电机转轴处；

矿井提升机电气系统，包括速度控制器、电流控制器、驱动装置和电机；

提升机械系统，包括滚筒以及缠绕在滚筒上用于提升载荷的钢丝绳；

其中，低频信号提取模块输入端接加速度传感器输出端，输出端接加速度同步反馈补偿模块输入端，加速度同步反馈补偿模块输出端接电流控制器输入端，电流控制器输出端通过驱动装置接电机输入端，电机输出端通过转轴接滚筒，速度控制器用于采集电机转轴的转速信号，并根据采集到的转速信号向电流控制器输入控制信号。

4.根据权利要求3所述的一种深井提升机钢丝绳纵向低频振荡抑制装置，其特征在于，低频信号提取模块为低通滤波器，其幅频特性为0dB，相频特性为0deg，截止频率1Hz。

5.根据权利要求3或4所述的一种深井提升机钢丝绳纵向低频振荡抑制装置，其特征在于，比例控制器通过权利要求1中的方法获取加速度增益补偿信号。