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深井提升鋼絲繩縱向振動(dòng)抑制策略

發(fā)布時(shí)間：2021-02-18 16:47　文章來源：未知　文章作者：admin　點(diǎn)擊數(shù)：

引言 鋼絲繩作為工程應(yīng)用中最為常見的曳引繩，具有軸向強(qiáng)度高、自重輕以及易收納等特點(diǎn)口，在電梯系統(tǒng)巴-習(xí)、礦井提升系統(tǒng)4-9、醫(yī)療器械回、起重機(jī)械四等眾多領(lǐng)域中有著廣泛的


引言
      鋼絲繩作為工程應(yīng)用中最為常見的曳引繩，具有軸向強(qiáng)度高、自重輕以及易收納等特點(diǎn)口，在電梯系統(tǒng)巴-習(xí)、礦井提升系統(tǒng)4-9、醫(yī)療器械回、起重機(jī)械四等眾多領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。但同時(shí)，由于鋼絲繩在橫向方向的柔性以及長距離拉伸時(shí)表現(xiàn)出的彈性，加之外界對(duì)其施加的激勵(lì)和干擾，使得鋼絲繩在工作時(shí)會(huì)表現(xiàn)出復(fù)雜的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，這也使得鋼絲繩末端連接的物體也表現(xiàn)出非期望的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性回。
在深井提升系統(tǒng)中，鋼絲繩是保證提升系統(tǒng)安全運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵構(gòu)成單元。但在實(shí)際的提升運(yùn)行過程中，鋼絲繩本身由于生產(chǎn)制造誤差、鋼絲繩及繩槽的磨損以及鋼絲繩在摩擦滾筒上的滑動(dòng)、蠕動(dòng)等因素會(huì)引起鋼絲繩的橫向及縱向振動(dòng)，同時(shí)鋼絲繩的彈性形變、提升容器與罐道的阻尼干擾加之井內(nèi)的空氣阻力都會(huì)增大鋼絲繩的橫縱向振動(dòng)，致使鋼絲繩承受強(qiáng)復(fù)變載荷，從而降低鋼絲繩的使用壽命，甚至引發(fā)提升系統(tǒng)失控、斷繩等重大惡性事故，同時(shí)也會(huì)影響乘坐人員的舒適性。
關(guān)于提升鋼絲繩的振動(dòng)抑制問題，國內(nèi)外學(xué)者已做了大量研究。WANG等]將節(jié)點(diǎn)應(yīng)變率引入鋼絲繩的振動(dòng)模型中，設(shè)計(jì)了綜合考慮剛體運(yùn)動(dòng)和彈性變形的線性二次調(diào)節(jié)控制器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼絲繩的振動(dòng)抑制。ZHANG等]針對(duì)柔性空間結(jié)構(gòu)在外界干擾和參數(shù)不確定情況下的振動(dòng)抑制問題，提出了一種主動(dòng)振動(dòng)控制方法，同時(shí)設(shè)計(jì)了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)觀測(cè)器來估計(jì)柔性結(jié)構(gòu)的模態(tài)速度。
XING等叫針對(duì)通過通信信道傳輸控制信號(hào)和考慮執(zhí)行器性能下降的問題，提出了基于對(duì)數(shù)量化器的輸入量化邊界振動(dòng)控制方案。HE等]考慮了變長度、變速度和約束邊界輸出的鋼絲繩橫向振動(dòng)抑制問題，通過設(shè)計(jì)擾動(dòng)觀測(cè)器來消除外部邊界擾動(dòng)的影響。SANDILO等]研究了一般初始條件下變長度、變速度、變張力的垂直平移介質(zhì)的橫向振動(dòng)抑制問題。
基于此，本研究以深井提升系統(tǒng)為研究對(duì)象，采用改進(jìn)的PD控制算法實(shí)現(xiàn)提升鋼絲繩的縱向振動(dòng)抑制。

結(jié)論
      本研究針對(duì)深井提升系統(tǒng)鋼絲繩縱向振動(dòng)問題，基于李雅普諾夫理論，提出了一種改進(jìn)的PD振動(dòng)抑制算法，通過MATLAB軟件仿真驗(yàn)證了所提算法的有效性。同時(shí)，我們也可以看到，采用該P(yáng)D控制器并沒有在提升后期將縱向振動(dòng)完全消除，這跟本研究建立模型的精確性以及算法本身的局限性有關(guān)。