[发明专利]一种数据驱动的多驱输送机转矩控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种数据驱动的多驱输送机转矩控制方法及装置，控制方法包括以下步骤：将输送带承载段分成定长的n等份，结合在线图像装载量测量手段，获得每等份输送带上的物料量。并以带速、分布向量、主驱动单元转矩、中部驱动单元转矩、尾部驱动单元转矩为输入量，建立主驱动与中部驱动转矩偏差以及中部驱动与尾部驱动转矩偏差的数据驱动学习模型，本发明结合装载量在线测量手段，采用数据驱动方法获得转矩偏差预测模型，以实现主从驱动单元之间的协调控制。提高卸载式多点驱动输送机的控制性能，提高输送机的安全性。采用LSSVM来完成建模训练，存储空间及在线算力的要求低，适合PLC等工业控制器，解决卸载式多点驱动带式输送机卸载点胶带张力问题。

技术领域

本发明涉及一种输送装置领域，尤其涉及一种数据驱动的多驱输送机转矩控制方法及装置。

背景技术

带式输送机系统作为散状物料连续输送设备，广泛应用于钢铁、煤炭、港口码头、电力、建材等国民经济各行业，使用量大、应用面广。带式输送机朝着大型、远距离、高速度、大运量及智能化的方向不断发展。在设计和开发长距离带式输送系统时，由于单台驱动电机所能提供的驱动力有限，且输送胶带所能承受的最大张力也有限，故大型带式输送机通常采用多台电机驱动的方式，一方面可以降低单台电机的容量，另一方面也可以降低胶带的张力。多点驱动不仅降低了对胶带强度的要求，还能够方便设备选型，实现设备的小型化。实质上多点驱动是提高性价比的一种方式。多点驱动的方式很多，包括直线摩擦式、钢丝绳牵引式和中部滚筒卸载式等。其中滚筒卸载式多点驱动是在普通带式输送机中部增加一组或几组驱动装置，把通常设置在头部的驱动力分摊到几个部分。卸载式中间驱动方式结构简单、便于布置，能有效降低制造加工、输送、安装和维护管理等成本，在多驱输送机系统中得到较多采用。但中间转载点将导致整个胶带张力的分布与集中驱动布置形式完全不同，中间驱动轮胶带绕出侧张力将会明显降低，存在若控制不合适将造成胶带打滑；中间转载点还使得物料多次下落，在胶带上分布不均，中部滚筒卸载式多驱动输送机的驱动系统难以控制的问题。

例如，一种在中国专利文献上公开的“新型带式输送机”，公告号CN103662715，包括机身部，卸载部、机头部、储带张紧部、收放胶带装置、驱动装置，过渡防跑偏前置托辊组，胶带、可自移式机尾、皮带保护和皮带机控制系统、视频监测系统。但是上述方案通过机尾滚筒带动皮带运行，通过变频器控制驱动滚筒工作，只有尾部滚筒驱动，在长距离运输中胶带上的货物分布不均时会导致整个胶带张力的分布不均衡，即使调整尾部滚筒也无法使整个胶带张力均衡，若控制不合适存在会造成胶带打滑，中间转载点还会使物料下落的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的卸载式多驱输送机在工况变化下从驱动滚轮绕出侧胶带张力变小导致打滑的问题，提供一种采用数据驱动方法获得主驱动单元和从驱动单元之间的转矩偏差预测模型，以实现主从驱动单元之间的协调控制，提高卸载式多点驱动输送机的控制性能和输送机的安全性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种数据驱动的多驱输送机转矩控制方法，包括主驱动单元、中部驱动单元和尾部驱动单元，所述控制方法以下步骤：

步骤S1：头部驱动单元设置为速度驱动模式，中部驱动单元和尾部驱动单元均设置为转矩控制模式；

步骤S2：设置主采样周期T_S，采集物料分布向量x^k，主驱动单元转矩T_ET、中部驱动单元转矩T_EZ、尾部驱动单元转矩T_EW；

步骤S3：将T_ET、T_EW、输送带带速v加入x^k中，形成中部驱动单元的输入向量

将T_EZ、T_ET、v加入物料分布向量x^k中，形成尾部驱动单元的输入向量