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The nonlinear internal control of STATCOM theory and application

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ReviewThenonlinearinternalcontrolofSTATCOM:theoryandapplicationFengLiua,*,ShengweiMeia,QiangLua,YixinNib,FelixF.Wub,AkihikoYokoyamacaDepartmentofElectricalEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,People’sRepublicofChinabDepartmentofElectricalandElectronicEngineering,TheUniversityofHongKong,PokfulamRoad,HongKong,People’sRepublicofChinacDepartmentofElectricalEngineering,SchoolofEngineering,TheUniversityofTokyo,Tokyo113-8656,JapanAccepted26September2002

AbstractInthispaper,atwo-levelcontrolstructureofStaticSynchronousVarCompensator(STATCOM),whichconsistsofinternalandexternalcontrolsystem,isdescribed.Thecontroltargetsoftwolevelsandrelationsbetweenthemarealsostated.ThesuggestedconfigurationofcontrolsystemscanbenefitthesystemicdesignforSTATCOMcontroller.H1controlapproach,whichconsidersimpreciseparametersandexternaldisturbances,isappliedtodesigntheinternalcontrollerofSTATCOM.Withtheproposedinternalcontrol,themodelofSTATCOMcanbesimplifiedtobeafirst-orderinertiablock,whichcansignificantlysimplifythedesignofsystemcontrol.Afterthat,someimprovementsandoptimizationsbasedonthedynamicalanalysisofSTATCOMhavebeendevelopedtoachievebetterdynamicalperformanceandhighertrackingaccuracy.SimulationsarecarriedouttoverifytheperformanceoftheproposedcontrollercomparingwiththatoftheconventionalPIcontroller.Theresultsshowthattheproposedcontrollerhasfasterdynamicresponse,higheraccuracyoftrackingthereference,andstrongerrobustnesstoparametersvariationandexternaldisturbances.q2003ElsevierScienceLtd.Allrightsreserved.Keywords:StaticSynchronousVarCompensator;DirectFeedbackLinearization;Robustcontrol;H1control

1.IntroductionFlexibleACtransmissionsystems(FACTS)devices,whicharebasedonvoltage-sourceorcurrent-sourceinverters,suchasStaticSynchronousVarCompensator(STATCOM),StaticSynchronousSeriesCompensator(SSSC),andUnifiedPowerFlowController(UPFC),havebeenusedtoflexiblepowerflowcontrol,secureloadinganddampingofpowersystemoscillations[1,2].AsonekindofthetypicalFACTSdevices,STATCOMisplayingmoreandmoreimportantrolesinreactivepowerprovisionandvoltagesupportbecauseofitsattractivesteadystateperformanceandoperatingcharacteristics,whichhasbeenwellstudiedinthepastyears.Moreover,lotsofworkaboutitsdynamiccharacteristicsandapplicationstoimprovethetransientstabilityofpowersystemsalsohavebeendone[3,4].Asweknow,propercontrolstrategiescorrespondingtothecontrolobjectivesarenecessaryinordertoachievefullutilizationofSTATCOM.Sofar,variouscontrolapproacheshavebeenappliedtoSTATCOMdynamicalcontrolandachievemanygoodresults[5–9].Nevertheless,mostoftheseliteratureshavenotclearlydocumentedtheholisticconfigurationofcontrolsystemofSTATCOM,whichisobstructionofthesystemicdesigningSTATCOMcontrollersinindustrialpractice.Usually,whenonedesignsSTATCOMcontrollers,twousualwaysareutilizedasfollows:1.AdoptingadetailmodelofSTATCOMwithoutdis-tinguishingtheinternalandexternalcontrol.Thedesignprocessisobviouslyextremelycomplexanddifficulttohandlesincethecontrollermustconsidertheelectro-mechanicaldynamicsofpowersystemsandinternalelectromagnetictransienceofSTATCOMitself,whichismuchfasterthantheformerone,atthesametime.Furthermore,inthedesignprocess,themodelofSTATCOMinvolvestheelectromagnetictransiencecausedbyinductancesandcapacitors,whilethemodelofpowersystemsdoesnotconsidersuchtransiencebutonlythesinesteadystateofvoltagesandcurrents.Itisdifficulttoexplainwhydifferentwaysareadoptedtohandlethedynamicsfromtheviewpointofphysical0142-0615/03/$-seefrontmatterq2003ElsevierScienceLtd.Allrightsreserved.PII:S0142-0615(02)00129-

1ElectricalPowerandEnergySystems25(2003)421–430www.elsevier.com/locate/ijepes

*Correspondingauthor.Tel.:þ86-10-62785-490;fax:þ86-10-62794-778.E-mailaddress:liuf@ps.tsinghua.edu.cn(F.Liu).realityandmathematicalreasoning.2.Adoptingasimplifiedmodelwithoutdistinguishingtheinternalandexternalcontrol.Suchwaysignificantlysimplifiesthedesignprocessbecausesimplermodelisadopted.Whereas,therearetwopotentialproblems:(a)Whatisthetheoreticalfoundationofthesimplification?(b)HowtodealwiththeinternalelectromagnetictransienceofSTATCOM?Inmostliteratures,thesetwoproblemsarenotdocumented.Basically,thedifficultiscausedbydifferenttimescaleofexternalelectromechanicaldynamicsandinternalelectro-magnetictransience.Forthesakeofovercomingthisdifficult,onenaturalwayistodecouplethecontrolsystemintotwolevels:internalcontrolandexternalcontrol(orsystemcontrol),whichisshowninFig.1.Eachofthemhasitsspecificcontroltargets:1.Theinternalcontroller:operatestheinverterpowerswitchestogenerateafundamentaloutputvoltagewaveformwiththedemandedmagnitudeandphaseangleinsynchronismwiththeACsystem.Besides,theinternalcontrol,thevoltageontheDCcapacitorshouldbeconstantinaPWMbasedSTATCOM.2.Theexternalcontroller:figuresoutreferenceinputsoftheinternalcontrolleraccordingtosystemdynamics,orrather,‘tells’theinternalcontrollerthathowmuchreactivecurrenttheSTATCOMshouldgenerateorabsorbinordertomeettherequirementofsystems.TheinverterofstaticgeneratorcomprisesalargenumberofGTOorIGBT.Thegatingpulsesofthesesemiconductorpowerswitchesaregeneratedbytheinternalinvertercontrolinresponsetothedemandofreferencesignals.Fromtheviewpointofinjectingcurrent,aSTATCOMcanberegardedasacontrollertogenerateorabsorbademandedreactivecurrentfromtheconnectedsystem.ThereferencesignalsofSTATCOM(alsotheinternalcontroller)areprovidedbytheexternalcontroller,whichdeterminetheoperatingmodesofSTATCOMinresponsetothedemandoftheACsystem.Besides,theinternalcontrolshouldalsomeettherequirementsofsecureoperationofSTATCOMitself.SoanothertargetofinternalcontrolistokeepthevoltageontheDCcapacitortobeconstantinaPWMbasedSTATCOM.Additionally,therealcurrentexchangebetweenthesystemandSTATCOMshouldbelimitedtoo.Therearealsomanyothertasksthattheinternalcontrolexecutes,suchastokeepthemaximumvoltageandcurrentwithinasafelimit.However,theyarenotthemostimportantproblemsfromtheviewpointofcontrolsystems.Itismoresuitabletodiscusssuchissuesinthedesignofprotectionsystems.Sowewillnotdiscusstheseproblemsinthesubsequentparts.Inindustrialpractice,theinternalcontrollerisanintegralpartoftheinverter.Then,iftheinternalcontrolstrategyiswelldesigned,thewholeSTATCOMsystemwithitsinternalcontrollercanbesimplifiedtobeafirst-orderinertiablockwhendesigningtheexternalcontroller(systemcontroller).Thenthecontrolvariableoftheexternalcontrollerischangedtobethereactivecurrent,whichisalsothereferencesignalofinternalcontrol.ItisdeterminedbythefunctionaloperationsofSTATCOM,theoperatorinstructionsandsystemvariables.Therefore,thedesignofexternalcontrollercanevadethecomplexityofinternaldynamicsofSTATCOMitself,andthedesignofsystemcontrolcanemphasisonthedynamicsbetweentheACsystemandSTATCOM.Fig.1showstheconfigurationofthetwo-levelcontrolsystemofSTATCOM.BecauseofthesimilarstructuresofFACTSdevicesbasedoncontrollableinverterbridge,thiscontrolsystemconfigurationcanbeextendedtomostFACTSdevicesbasedonvoltagesourceinverter(VSI).Basedonthetwo-levelconfigurationofSTATCOMcontrolsystem,H1controlapproach,consideringimpreciseparametersandexternaldisturbances[10,11]isappliedtodesigntheinternalcontrollerofSTATCOM.Withthiscontroller,STATCOMcanbesimplifiedtobeareactivecurrentsourcewithafirst-orderinertiablockduringthedesignofexternalcontroller.BasedonthedynamicalanalysisofSTATCOM,someimprovementsandoptimiz-ationshavebeendevelopedtoachieveabetterdynamicalperformanceandtrackingaccuracy.Sincetheemphasesofthispaperfocusesontheinternalcontrol,thedesignofexternalcontrollerwillnotbediscussedhere.Simulationsarecarriedouttotesttheperformanceofthiscontroller.Theresultsshowthattheproposedcontrollercantracktheoutputreferencewithfastdynamicresponse.Therobustnesstoparameters’variationanddisturbancesalsohasbeenverified.ThecomparisonofperformancesbetweentheproposedcontrollerandconventionalPIcontrollershowstheadvantageoftheformer

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非线性系统自动控制中的鲁棒控制算法研究

非线性系统自动控制中的鲁棒控制算法研究

非线性系统自动控制中的鲁棒控制算法研究

摘要：本研究旨在探讨非线性系统自动控制领域中的鲁棒控制算法。鲁棒控制是一种关键的控制策略，旨在应对非线性系统中存在的不确定性和外部干扰。本文回顾了鲁棒控制算法的发展历程，包括传统的PID控制、自适应控制、模型参考控制等，并重点关注了现代鲁棒控制方法，如H∞控制、滑模控制和模糊控制等。研究还讨论了这些方法在各种非线性系统中的应用，以及它们在提高系统稳定性和性能方面的潜力。最后，本文强调了鲁棒控制算法在自动控制领域中的重要性，为进一步研究和实际应用提供了有益的参考。

关键词：非线性系统、鲁棒控制、控制算法、不确定性、外部干扰

引言：

在当今自动控制领域，面对日益复杂的非线性系统，鲁棒控制算法的研究和应用变得愈发重要。这些算法致力于应对系统的不确定性和外部干扰，为确保系统稳定性和性能提供了关键支持。本文将深入探讨鲁棒控制算法的进展与应用，旨在为研究者和工程师提供深入了解和应用这一领域的基础。通过回顾传统方法和现代技术，我们希望激发更多关于非线性系统自动控制中鲁棒控制算法的兴趣，为未来的研究和实践工作奠定坚实基础。

一、非线性系统的挑战与需求

在现代工程和科学应用中，非线性系统的广泛存在引发了一系列挑战与需求。这些非线性系统常常表现出复杂的动态行为和非线性特性，与线性系统相比，其分析和控制更为复杂。在这一部分，我们将探讨非线性系统所面临的挑战，以及这些挑战背后的应用需求。 1、非线性系统的挑战之一是系统动态的复杂性。这些系统的行为可以随时间变化，出现不同的稳定点和周期性行为。与此同时，非线性系统还可能表现出分数阶动力学、混沌现象等令人困惑的特性。因此，分析非线性系统的动态行为成为一项艰巨任务，需要深入的数学和计算工具。

2、非线性系统常常受到不确定性和外部干扰的影响。这种不确定性可能来自于系统参数的变化、外部环境的扰动或传感器误差等多种因素。这使得传统的线性控制方法难以胜任，需要更加鲁棒的控制策略来应对这些挑战。因此，鲁棒控制算法在非线性系统中的应用变得至关重要。

基于Hamilton能量理论的含STATCOM的非线性控制器设计

基于Hamilton能量理论的含STATCOM的非线性控制器设计

第２８卷第３期　２０１３年６月　郑州轻工业学院学报（自然科学版）　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＺＨＥＮＧＺＨＯＵ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＬＩＧＨＴ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｊ　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．３　Ｊｕｎ．２Ｏ１３　

文章编号：２０９５—４７６Ｘ（２０１３）０３—００７５—０４　

基于Ｈａｍｉｌｔｏｎ能量理论的　

含ＳＴＡＴＣＯＭ的非线性控制器设计　

魏云冰，杨位杰　

（郑州轻工业学院电气信息工程学院，河南郑州４５０００２）　

摘要：针对含有静止同步补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ）的单机无穷大系统，对其同步发电机建立实用的数学模　型．从能量的观点出发，应用能量函数理论构造Ｈａｍｉｌｔｏｎ能量函数，设计了ＳＴＡＴＣＯＭ接入点电压与　发电机励磁非线性控制器．该控制器直接使用系统能量作为储存函数，在平息系统扰动能力和快速　

稳定性上比其他常规控制器的控制性能优越．设计中完整地保留了系统的非线性控制结构，不需要　线性化处理，比各种线性化设计方法具有更好的调节能力和鲁棒性．仿真结果表明，该控制器在系统　

遭受三相短路故障的情况下，能够比常规ＰＩＤ控制更有效地抑制干扰，更快地满足发电机励磁与　ＳＴＡＴＣＯＭ接入点电压的暂态稳定性．　关键词：静止同步补偿器；Ｈａｍｉｌｔｏｎ能量函数；单机无穷大系统；非线性控制　中图分类号：ＴＭ７１４．３　文献标志码：Ａ　ＤＯＩ：ｉ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—４７６Ｘ．２０１３．０３．０１７　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｏｆ　ＳＴＡＴＣＯＭ　ｂ　

Ｈａｍｉｌｔｏｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｔｈｅｏｒｙ　

ＷＥＩ　Ｙｕｎ—ｂｉｎｇ，　ＹＡＮＧ　Ｗｅｉ－ｊｉｅ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＬｉｇｈｔ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５０００２，Ｃｈｉｎａ）　

基于STATCOM的煤矿电网电能质量治理邵国庆

基于STATCOM的煤矿电网电能质量治理邵国庆

煤矿机械CoalMineMachineryVol.34No.01Jan.2013第34卷第01期2013年01月

图15次、7次谐波电流变化趋势图1.5次谐波2.7次谐波（2）对于6kV电力系统的闪变限值（GB/T12326-2008）为：长时闪变Plt<0.9、短时闪变Pst<0.7。图2为检测的闪变变化趋势图，发现短时闪变和长时闪变均有部分时段超标。分析闪变超标的原因为，井下负荷的切换、电动机的启停以及冲击性负荷的运行所产生的。基于STATCOM的煤矿电网电能质量治理邵国庆1，张豪1，王崇林1，杨金钊2，陈从庆2（1.中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221116；2．安徽省淮北矿业集团公司，安徽淮北235000）摘要：在煤矿电网中，由于非线性负荷和冲击性负荷的影响，会造成谐波、闪变、电压偏差等电能质量的超标。分析了蒋庄矿电网中电能质量所存在的问题，并利用静止同步补偿装置进行综合治理，给出了STATCOM的控制系统和保护系统的具体设计方案，并在设备安装后对电能质量进行了测试和分析。关键词：电能质量；无功补偿；STATCOM中图分类号：TM715文献标志码：A文章编号：1003－0794（2013）01－0238－03PowerQualityImprovedBasedonSTATCOMinMiningGridSHAOGuo-qing1，ZHANGHao1，WANGCong-lin1，YANGJin-zhao2，CHENCong-qing2（1.SchoolofInformationandElectricalEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116,China;2.HuaibeiMiningGroupCompanyofAnhuiProvince,Huaibei235000,China）Abstract:Inthemininggrid,becauseoftheimpactbynonlinearloadandconcussionload,resultstheexceedingstandardofpowerquality,suchasharmonic,flicker,voltagedeviation.ThispaperanalyzedthepowerqualityofJiangzhuangmininggridandcomprehensivetreatmentofthepowerqualitybystaticsynchronouscompensator.ThandiscussedthedesignschemeofcontrolsystemandprotectionsystemforSTATCOM,finally,testandanalysesthepowerqualityafterequipmentinstallation.Keywords:powerquality;reactivepowercompensation;STATCOM242.891.80333.9213.90420.951.10533.9258.10613.971.40723.9443.20810.971.10910.974.20108.480.401115.964.70127.080.201312.971.50146.080.30156.780.50165.290.20179.980.40184.690.10198.980.70204.290.60214.890.50223.890.70237.380.60243.590.10256.780.50次数允许值Ihp/A实测值（A相）95%大概值0前言近年来，随着煤矿生产中自动化技术和电力电子设备的广泛应用，煤矿电网中的非线性负荷日益增多，例如各类变频装置和换流设备的大量使用，这些非线性负荷的投运也使得煤矿电网的电能质量问题日益凸显，严重污染了电网的环境，对电网中各种电气设备的安全经济运行构成了巨大的威胁，也对煤矿井下的安全生产造成了潜在的隐患。因此，必须对煤矿电网的电能质量问题进行治理。对于电能质量的治理，目前国内外对电能质量的治理技术大体可分为无源、有源2种治理技术，无源治理技术采用电容、电抗的组合来主要实现谐波抑制和无功补偿，有源治理技术则是利用电力电子技术对电能输出的可控来实现电能质量的全面治理。目前较为先进的技术是静止同步补偿器（STATCOM）。文中将通过对山东蒋庄煤矿电网电能质量存在的问题进行分析，然后对STATCOM装置进行研究和设计，并对装设STATCOM补偿装置后的电网进行电能质量的分析。1蒋庄矿电网的电能质量现状为了清楚地了解煤矿电网的电能质量现状，2010年对山东蒋庄煤矿的6kV侧供电系统进行了电能质量测试。本次测试采用HIOKI3196电能质量测试仪进行，该仪器能24h在线连续监测电能质量情况，测试地点选择在6kVⅠ段母线上进行，该段母线上采用分组投切电容器进行无功补偿。测试后，将谐波、闪变、电压偏差等各项数据与国标中对电能质量的允许值进行比较，得出测试结论。1.1测试情况（1）谐波的测试结果如表1所示，可以发现5、7次谐波超标，图1为具体检测到的A相的谐波情况。分析其产生的原因为：煤矿电网中电力电子设备的投入运行而造成的谐波较大。表1各次谐波电流情况0.2000.0200.00210/0210/0310/0210/0210/0212238第34卷第01期Vol.34No.01基于STATCOM的煤矿电网电能质量治理———邵国庆，等图2闪变变化趋势图1.Pst2.Plt（3）图3为其无功功率变化趋势图，从图中可以看出存在无功到送的现象，其平均功率因数＜95%。图3无功功率变化趋势图1.2测试结论（1）Ⅰ段母线上的三相电压允许不平衡度、频率偏差、电压谐波总畸变率均符合国家标准要求；（2）Ⅰ段母线上的闪变、谐波电流和功率因数不满足国家标准的要求，需要对其进行综合治理。2STATCOM的工作原理STATCOM是基于电压源变换器原理的一种电力电子器件，可以对电网中的无功进行快速的调节，具有调节过程平滑和反应快速的特性。STATCOM的基本原理是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联至电网，对桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位适当地调节，或者对交流侧电流进行直接控制，就可以使该电路发出或吸收满足要求的无功电流，实现电能质量治理和动态无功补偿的目的。如图4所示为STATCOM的工作原理图，其中VS为系统侧的电压的有效值，VI为STATCOM逆变器电压的有效值。在理想状态下，先将VS和VI进行同步，而后，通过控制VI的幅值来控制VS与VI的电压差，进而调节装置的无功输出。图4STATCOM的工作原理图3治理方案设计3.1治理方案治理方案采用STATCOM进行治理，具体要求如下：（1）利用STATCOM对系统无功进行补偿，提高功率因数，使之满足国家电网公司无功补偿的相关规定；（2）利用STATCOM固有的无功功率快速补偿能力，消除冲击性负荷所产生的电压波动和闪变问题；（3）结合滤波装置进行谐波治理，抑制6kV母线上的谐波电压和谐波电流，使之满足国家标准的要求。根据测试结果，无功差额为5.13MVar，谐波补偿量按5次、7次分别补偿58.1A、43.2A考虑，则STATCOM的容量S=5130+58.12+43.22姨×6.3×3姨≈5.92MVA因此，STATCOM装置的容量确定为±6MVar。STATCOM主电路包括启动整流器、直流电容器组、电压源型逆变器、多重化变压器、断路器等。STATCOM主电路的核心部分是电压型逆变器，其设计的关键是电压型逆变器的设计，逆变器选用IGBT器件，柜体包括逆变器柜、启动整流器柜、控制保护柜、控制电源、监测单元。装置的冷却系统采用强迫风冷系统。3.2控制系统设计STATCOM控制系统是用来实现对系统电流、电压的采集，根据控制算法对晶闸管触发角进行连续实时的控制、对电抗器输出的感性无功功率进行调节和实现人机交互界面的主平台。控制系统的工作原理就是通过核心控制芯片DSP2812，根据控制策略编写控制软件，在STATCOM装置中连续实时控制触发相位角、调节并联电抗器输出的感性无功功率。如图5所示为STATCOM控制系统的示意框图，虚线框中表示为控制系统的内部结构。图5控制系统示意图DSP2812为控制系统的核心芯片，系统的内部通过CAN总线进行通讯，通过RS485接口与现场远动屏进行通讯，而且能通过TCP/IP协议与Internet网络进行实时通讯的通用型控制平台。结合现场实际情况，针对无功功率补偿、电压波动及闪变、谐波等问题，采用目前国际上通用的控制计算方法，即利用派克变换将母线电压、负荷与补偿器的电流变换为d-q系中的两相电压和电流，根据瞬时无功功率理论分别对负荷和补偿器的瞬时无功功率进行计算，由计算结果，通过前馈和8.000.00-8.0010/0310/0310/0210/0210/0210/02系统V5直流电容-Ed-连接变压器逆变器V1母线电压信号母线电流信号STATCOM电流信号IGBT状态信号开关状态信号逆变器柜人机界面远动屏Internet保护系统RS485TCP/IPCAN信号采样板控制系统光电触发系统IGBT状态显

新型磨机换衬板机械手的非线性控制系统设计

新型磨机换衬板机械手的非线性控制系统设计

新型磨机换衬板机械手的非线性控制系统设计

LIU Zuo-shi;YIN Na;HUANG Gao-rong;SUN Dan

【摘 要】链式机械手是具有动态特性显著、非线性和强耦合的复杂系统.针对磨机换衬板机械手的传统线性控制各关节跟踪精度低的问题,设计一种基于双速率计算力矩法的非线性系统控制器.首先,通过SolidWorks软件建立新型磨机换衬板机械手的三维模型;其次,采用牛顿—欧拉法建立链式机械手连杆动力学方程;最后,设计机械手的线性和非线性控制器,并使用Matlab/Simulink仿真软件建立控制框图,进行仿真对比分析.MATLAB仿真结果表明:双速率计算力矩法的非线性控制对比传统的平均重力补偿PD线性控制,其机械手各关节轨迹跟踪精度提高了近5倍,且稳态误差远低于1％,从而验证了基于双速率计算力矩法控制的高效性.

【期刊名称】《机械设计与制造》

【年(卷),期】2019(000)001

【总页数】4页(P245-248)

【关键词】新型磨机换衬板机械手;双速率计算力矩法;动力学模型;PD控制器;轨迹跟踪

【作 者】LIU Zuo-shi;YIN Na;HUANG Gao-rong;SUN Dan

【作者单位】

【正文语种】中 文

【中图分类】TH16;TH112

1 引言

磨机装备是现代矿山企业生产和加工各类矿石过程中的重要大型设备，其内部衬板由于长期受到磨体和物料的冲击，极易被磨损破坏。因此，矿山企业根据内部衬板的磨损破坏情况定期更换衬板，不仅费时费力，且降低其经济效益。目前，国内矿企普遍采用吊装作业方式进行衬板更换，这种落后的换衬板方式不仅延长了磨机的停机时间，而且工人劳动强度大，人身安全不能得到很好的保障[1]。目前，机械手控制器设计的方法有PID控制[2]、基于模型的自适应控制、模糊控制和神经网络控制[3]等控制算法。尽管研究机械手的方法很多，但是广泛应用在工业机械手控制中仍然是PD控制器[4]。随着现代工业的不断发展，对高速高精确度的控制需求不断增加，单纯使用PD进行控制很难满足现代工业要求[5]。