[发明专利]一种摩擦式提升机容器振动抑制系统及方法

权利要求书

1.一种摩擦式提升机容器振动抑制系统，包括电机、摩擦轮、天轮、提升钢丝绳、提升容器以及尾绳，电机通过联轴器与摩擦轮相连为其提供动力，提升钢丝绳依次绕过摩擦轮和天轮后与提升容器相连，尾绳连接在提升容器的底部自然下垂；其特征在于，安装所述天轮的天轮支架的上端开设有直线轨道，所述天轮通过此直线导轨与天轮支架浮动相连，天轮支架的下端连接有伺服液压缸，伺服液压缸的另一端通过铰链连接于井下固定平台，伺服液压缸与天轮支架连接部位设有压力传感器；提升容器的上端设有加速度传感器，伺服液压缸的内部设有位移传感器和油压传感器，加速度传感器、位移传感器、压力传感器和油压传感器将信号输送至外部的控制器，控制器内设有判断提升机的振动情况的预设程序，控制器与伺服液压缸信号相连以闭环控制伺服液压缸的动作。

2.根据权利要求1所述的摩擦式提升机容器振动抑制系统，其特征在于，电机的驱动轴处设有电机转速编码器。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦式提升机容器振动抑制系统，其特征在于，控制器包括控制柜、移动直流电源、信号调理箱和下位机，移动直流电源、信号调理箱和下位机均安装在控制柜里；泵站布置在控制柜一侧。

4.根据权利要求3所述的摩擦式提升机容器振动抑制系统，其特征在于，提升容器上端还设有无线信号发送模块，控制柜顶部设有无线信号接收模块。

5.根据权利要求3所述的摩擦式提升机容器振动抑制系统，其特征在于，下位机中实时运行的控制算法包括鲁棒自适应边界控制器、非线性干扰观测器和延时补偿观测器。

6.根据权利要求1所述的摩擦式提升机容器振动抑制系统，其特征在于，提升容器卡装在刚性罐道之间并在提升钢丝绳的拉动下沿着刚性罐道移动。

7.一种摩擦式提升机容器振动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，设定提升系统电机的参考速度信号，与电机驱动轴相连的电机转速编码器将采集的电机转速信号实时反馈到控制器中的电机转速控制器中，控制器根据参考速度信号和反馈的实时转速信号，调整控制输入，实现电机的速度控制；

第二步，提升容器顶部的加速度传感器实时采集提升容器的振动信号，并由无线信号传输模块传输至信号调理模块进行信号调理后，经采集板卡采集进入控制器；

第三步，进入控制器中的加速度信号经延时补偿观测器进行处理，以补偿无线信号传输模块传输信号造成的信号延时；

第四步，油压传感器和位移传感器采集的液压缸油压和位移信号，经信号调理模块调理后，由采集板卡采集进入控制器，利用非线性干扰观测器计算出系统中的未知干扰以便在后续的整体控制器予以补偿消除；

第五步，延时补偿观测器和非线性干扰观测器的计算结果传输至鲁棒自适应边界控制器，鲁棒自适应边界控制器结合设定的参考振动信号计算出抑制振动所需的实时控制信号，控制信号经由信号转换模块将流量值转化为驱动伺服阀所需的电压值并传输至伺服阀，伺服阀根据控制信号驱动液压缸运动以完成对应的振动抑制。