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基于扩展滑模观测器惯量辨识的绞车参数自适应控制
1
作者 梁红 钱仁军 +2 位作者 程勇军 胡江玉 张曼 《电气传动》 2026年第2期3-11,共9页
作为一种由电机驱动的绞车,电动绞车具有更加优异的收放缆控制性能。然而,在收放缆的过程中,电动绞车的卷筒惯量会随着缆绳存量的变化而变化。这种未知的惯量变化会导致电机转速控制参数失配,进而导致电动绞车在收缆或放缆时的控制性能... 作为一种由电机驱动的绞车,电动绞车具有更加优异的收放缆控制性能。然而,在收放缆的过程中,电动绞车的卷筒惯量会随着缆绳存量的变化而变化。这种未知的惯量变化会导致电机转速控制参数失配,进而导致电动绞车在收缆或放缆时的控制性能下降。结合系统对高精度和高转速的需求,需要一种基于惯量辨识的控制算法来满足需求。首先,根据电机的数学模型和控制系统的传递函数,分析了转动惯量对控制系统的影响。然后,提出了一种基于扩展滑模观测器的惯量辨识方法对系统的转动惯量进行实时辨识,并利用辨识结果对速度环的PI参数进行实时调整。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 电动绞车 永磁同步电机 自适应控制 惯量辨识
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全海深地质绞车自适应多冗余排缆系统
2
作者 章平 徐畅 +3 位作者 吕庆桃 王飞 娄兴建 李文华 《机电设备》 2026年第1期1-6,共6页
由于合成纤维缆在不同水深下所受浮力不同,缆绳自身形变造成的卷径计算误差积累易造成乱缆和缠绕等排缆故障。针对这些问题,在传统排缆器速度跟随控制基础上,结合张力自适应调整算法,通过数字模型优化排缆速度和绳长,设计速度环跟随控... 由于合成纤维缆在不同水深下所受浮力不同,缆绳自身形变造成的卷径计算误差积累易造成乱缆和缠绕等排缆故障。针对这些问题,在传统排缆器速度跟随控制基础上,结合张力自适应调整算法,通过数字模型优化排缆速度和绳长,设计速度环跟随控制和排缆位置校正控制,研制出地质科考绞车自适应多冗余性排缆系统,并通过海试验证其排缆可靠性,达到预期设计效果。 展开更多
关键词 地质绞车排缆系统 自适应控制 多冗余性 可编程逻辑控制器
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基于海外浮托作业的150 t锚机智能化研究与应用
3
作者 宋晓修 柯政旭 +2 位作者 席志豪 薛连杰 刘海天 《化工管理》 2026年第3期106-110,共5页
在全球深海能源开发与海上基础设施建设需求激增的背景下,浮托作业作为大型海洋结构物安装的核心步骤,其设备智能化程度直接制约安全水平与工程效率。文章以某公司1500 kN定位绞车系统(150 t锚机)为研究对象,基于海外浮托作业的复杂工况... 在全球深海能源开发与海上基础设施建设需求激增的背景下,浮托作业作为大型海洋结构物安装的核心步骤,其设备智能化程度直接制约安全水平与工程效率。文章以某公司1500 kN定位绞车系统(150 t锚机)为研究对象,基于海外浮托作业的复杂工况(风速≤20 m/s、船舶横倾纵倾≤3°、环境温度-30~55℃),系统探讨锚机数字化架构设计、可视化技术实现及智能化功能开发的技术路径。研究结合数字孪生、工业物联网及人工智能技术,构建了具备全生命周期数据管理、三维动态监控及智能决策能力的锚机系统。实践表明,该系统通过PROFINET工业以太网实现8台锚机协同控制延迟<50 ms,基于Ansys仿真的数字孪生模型与物理设备状态匹配度达96.5%,为海外浮托作业设备的技术升级提供了工程化解决方案。 展开更多
关键词 海外浮托作业 150 t锚机 数字孪生 工业物联网 智能协同控制
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电驱测井绞车电缆张力的改进无模型自适应预测控制
4
作者 徐宝昌 于天淼 +3 位作者 杨昆鹏 任科 陈贻祺 罗小辉 《化工自动化及仪表》 2025年第5期690-697,共8页
电驱测井绞车电缆张力的控制具有时变性、时滞性及强非线性等特点,导致现阶段仍以人工经验控制为主,缺乏行之有效的自动控制方案。针对此问题,首先建立电驱测井绞车电缆收放过程张力模型,并与已有的永磁同步电机模型相结合,通过现场数... 电驱测井绞车电缆张力的控制具有时变性、时滞性及强非线性等特点,导致现阶段仍以人工经验控制为主,缺乏行之有效的自动控制方案。针对此问题,首先建立电驱测井绞车电缆收放过程张力模型,并与已有的永磁同步电机模型相结合,通过现场数据验证了所提模型的准确性。接着,提出了基于改进的无模型自适应预测控制算法,并进行了仿真实验。结果表明,所提算法能够满足测井工艺对于电缆张力控制的需求,且与常规PID控制、无模型自适应控制算法相比,具有超调量小、响应速度快等优点,为测井施工过程的安全和测井资料的质量提供了有效保障。 展开更多
关键词 无模型自适应预测控制 测井车 电驱绞车 电缆张力控制 永磁同步电机
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矿用液压绞车自动控制系统研究 被引量：1
5
作者 王海荣 《能源与节能》 2025年第3期258-260,共3页
为提高矿用液压绞车运行效率及自动化控制水平,以井下常用的JKY1.6/1.5B型液压绞车为研究对象,基于PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)和PID(Proportion-Integration-Differentiation,比例-积分-微分)控制器构建了液... 为提高矿用液压绞车运行效率及自动化控制水平,以井下常用的JKY1.6/1.5B型液压绞车为研究对象,基于PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)和PID(Proportion-Integration-Differentiation,比例-积分-微分)控制器构建了液压绞车自动控制系统并进行工程应用。对构建的液压绞车自动控制系统控制过程、调速过程等进行详细分析,并利用AMESim软件进行仿真模拟分析,发现系统在液压绞车速度调节方面效果显著,不会引起运行速度的较大波动。2305辅助运输巷JKY1.6/1.5B型液压绞车中自动控制系统的应用,实现了对液压绞车速度的平稳精准调节,液压绞车运行的可靠性、平稳性和稳定性均得到显著提升。 展开更多
关键词 液压绞车 自动控制系统 PLC PID控制器 速度调节
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基于KingSCADA的凿井绞车稳车群智能监控系统
6
作者 朱惠正 侯黎超 +1 位作者 黄良沛 匡梅坤 《自动化博览》 2025年第12期98-101,共4页
运用先进的自动化技术、计算机技术及工业互联网技术对立井施工过程中的人员与物资运输进行监控和管理,对提高凿井绞车吊盘稳车控制系统的自动化水平和安全生产可靠性具有重要意义。本文针对立井施工中多台凿井绞车同步控制与吊盘运行... 运用先进的自动化技术、计算机技术及工业互联网技术对立井施工过程中的人员与物资运输进行监控和管理,对提高凿井绞车吊盘稳车控制系统的自动化水平和安全生产可靠性具有重要意义。本文针对立井施工中多台凿井绞车同步控制与吊盘运行安全的现实需求,深度融合PLC控制技术和工业以太网通讯技术,对JZ-16/800型凿井绞车控制系统进行改造升级,并基于King SCADA平台软件研发设计了凿井绞车吊盘稳车监控系统,实现了对吊盘升降过程的精准控制、实时监测与智能诊断。 展开更多
关键词 凿井绞车 吊盘控制 KingSCADA 工业以太网 智能监控
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斜巷智能提升电控系统的设计与应用研究
7
作者 赵军业 林健 《煤矿机械》 2025年第8期167-170,共4页
针对斜巷运输系统效率低、误操作风险高、安全隐患多及设备维护成本高的问题,基于无速度传感器矢量控制技术、双PLC系统双线制控制和智能音视频分析算法,设计并实施了一套斜巷防爆绞车智能提升电控系统。该系统实现了无人值守的全自动... 针对斜巷运输系统效率低、误操作风险高、安全隐患多及设备维护成本高的问题,基于无速度传感器矢量控制技术、双PLC系统双线制控制和智能音视频分析算法,设计并实施了一套斜巷防爆绞车智能提升电控系统。该系统实现了无人值守的全自动运行、实时监测和故障预警,并对提升路径进行智能安全分析,大幅提升运输效率与安全性。应用结果表明,运行效率提升25%~30%,安全系数提高50%,关键部件使用寿命延长20%~30%,全年节约人工成本50~70万元,维护费用降低30%。该研究为煤矿智能化升级提供了可行的技术路径与案例,具有较高的推广价值。 展开更多
关键词 斜巷 绞车 智能提升 电控系统
原文传递
基于PLC控制技术的矿山机电控制研究 被引量：1
8
作者 杨腾飞 《能源与节能》 2025年第8期263-265,268,共4页
以大型矿山企业A的机电控制系统为应用场景,围绕其自动化控制需求,开发基于PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)控制技术的矿山机电控制系统。系统的整体设计采用了3层架构,分别为现场设备层、控制层和监控管理层。通... 以大型矿山企业A的机电控制系统为应用场景,围绕其自动化控制需求,开发基于PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)控制技术的矿山机电控制系统。系统的整体设计采用了3层架构,分别为现场设备层、控制层和监控管理层。通过引入西门子S7-1500系列PLC、PROFINET(Process Field Network,过程现场网络)及多线程技术,实现了设备的自动化控制及故障检测功能。研究核心在于通过PID(Proportional-Integral-Derivative,比例-积分-微分)控制算法、数据冗余校验机制以及HMI(Human-Machine Interface,人机界面)的集成,显著提升了系统的稳定性和响应速度。测试数据显示,系统在不同负荷条件下均表现出明显的性能提升,设备响应时间和数据传输延迟大幅降低,故障报警频率显著减少,系统能效得到了有效提高,从而为矿山设备的高效运行提供了充分的技术支持。 展开更多
关键词 PLC控制技术 电动卷扬机 负载均衡技术
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基于无线通信的无极绳绞车管控系统的设计 被引量：1
9
作者 刘浩博 《煤》 2025年第5期99-102,共4页
为提升无极绳绞车运行效率及可靠性,以六采区轨道上山辅助运输为工程背景,构建了基于无线通信的无极绳绞车管控系统并进行工程应用。对无极绳绞车管控系统结构及功能等进行分析,管控系统通过井下工业环网、光纤及无线基站(WiFi6网络)构... 为提升无极绳绞车运行效率及可靠性,以六采区轨道上山辅助运输为工程背景,构建了基于无线通信的无极绳绞车管控系统并进行工程应用。对无极绳绞车管控系统结构及功能等进行分析,管控系统通过井下工业环网、光纤及无线基站(WiFi6网络)构建通信网络,实现无极绳绞车运行监控、车载视频监控、车辆及轨道管控、远程通信等功能。现场应用后,基于无线通信的无极绳绞车管控系统在一定程度提升了六采区轨道上山无极绳绞车运行管控及安全保障能力,为采区辅助运输创造了良好条件。 展开更多
关键词 辅助运输 无极绳绞车 无线通信 管控系统
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港口散货码头智能牵引机车
10
作者 王自韧 沈炳华 吴焕文 《起重运输机械》 2025年第8期58-63,共6页
原调车-铁牛绞车系统存在维护成本高、故障率高、受天气影响大、安全系数低等痛点,某港口散货码头设计与应用的智能牵引机车,采用纯电驱动和自动化控制系统,替代传统的调车-铁牛绞车系统。文中详细介绍了智能机车的机械设计;牵引电动机... 原调车-铁牛绞车系统存在维护成本高、故障率高、受天气影响大、安全系数低等痛点,某港口散货码头设计与应用的智能牵引机车,采用纯电驱动和自动化控制系统,替代传统的调车-铁牛绞车系统。文中详细介绍了智能机车的机械设计;牵引电动机选型和控制方案技术路线对比;改进的速度控制安防曲线设计;伪距差分基站,应答器与GPS结合的定位系统;多传感器融合的障碍物识别系统;与电池管理系统。该研究成果可为港口设备的智能化升级提供可行的技术路线和示范案例,具有一定的经济价值、直观意义和发展前景。 展开更多
关键词 智能牵引机车 牵引力 绞车 速度控制 动力电池 多重定位
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基于PLC的矿用绞车系统设计与仿真实验
11
作者 纪慧龙 《凿岩机械气动工具》 2025年第3期77-79,共3页
文章提出了一种基于可编程逻辑控制器的矿用绞车系统,系统采用三菱FX3U PLC作为主控单元,结合高性能变频器与精密传感器,实现了对绞车运行的精确控制与安全监测。通过仿真测试,该系统展现出卓越的稳定性和效率,有效降低了能耗,并显著增... 文章提出了一种基于可编程逻辑控制器的矿用绞车系统,系统采用三菱FX3U PLC作为主控单元,结合高性能变频器与精密传感器,实现了对绞车运行的精确控制与安全监测。通过仿真测试,该系统展现出卓越的稳定性和效率,有效降低了能耗,并显著增强和提升了绞车的负载处理能力和制动响应速度。同时,系统还具备优化钢丝绳耐久性的功能,推动煤矿开采作业朝着更加安全、高效的方向发展。 展开更多
关键词 煤矿设备 矿用绞车 PLC 自动化控制
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闭式泵控旋挖钻机主卷扬系统特性
12
作者 邱铃 耿怀德 +2 位作者 潘之杰 郝云晓 权龙 《机床与液压》 北大核心 2025年第19期197-202,共6页
针对旋挖钻机主卷扬传统阀控液压系统节流损失大及大量重力势能浪费的问题,提出一种带超级电容储能系统的变转速闭式泵控方案。以某型号650 kN旋挖钻机为研究对象,分析所提系统的工作原理和旋挖钻机主卷扬系统的运行特性,对该系统的主... 针对旋挖钻机主卷扬传统阀控液压系统节流损失大及大量重力势能浪费的问题,提出一种带超级电容储能系统的变转速闭式泵控方案。以某型号650 kN旋挖钻机为研究对象,分析所提系统的工作原理和旋挖钻机主卷扬系统的运行特性,对该系统的主要元件进行参数匹配。为了能在钻杆长度和质量发生变化的情况下回收利用重力势能,设计一种双向DC-DC变换器和超级电容组成的储能系统,并制定相关控制策略和储能系统能量管理策略,建立旋挖钻机的机电液多学科联合仿真模型,对系统的运行特性与能量特性进行研究。结果表明:该系统具有良好的运行特性,钻杆速度和位移在全行程下放和上提过程中跟随性良好,系统整体运行较为平稳;在全行程下放时母线电压维持稳定,重力势能回收效率达到了56.77%;上提时回收的能量通过DC-DC释放至直流母线,重力势能回收利用率达52%;相较于无能量回收泵控卷扬、阀控卷扬系统,该系统可分别节能23.1%和40.1%。 展开更多
关键词 旋挖钻机主卷扬 闭式泵控 超级电容储能系统 节能
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碾压式沥青混凝土心墙坝上游坝坡防护面板滑模施工方法研究
13
作者 沈富宏 王光辉 《西北水电》 2025年第6期130-138,共9页
为研究碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝上游护坡面板的表明平整性和均匀性差问题,以酒泉市洪水河水库工程碾压式沥青混凝土心墙坝面板坝施工为依托,采用无轨滑模施工技术进行面板混凝土施工,提出了简化模板设计结构及重量,节省轨道安装施... 为研究碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝上游护坡面板的表明平整性和均匀性差问题,以酒泉市洪水河水库工程碾压式沥青混凝土心墙坝面板坝施工为依托,采用无轨滑模施工技术进行面板混凝土施工,提出了简化模板设计结构及重量,节省轨道安装施工时间,通过滑模设计计算复核,合理有效的混凝土输送方案、无强度脱模工艺及紧密有序的施工组织管理,有效提高了施工效率与混凝土质量,确保了防洪度汛目标要求。结果表明:通过此技术,成功缩短了施工工期,提高了施工的平整度与均匀性,并实现了安全无事故施工,为中大型水利水电工程面板施工提供了可行的技术支持和实践经验。 展开更多
关键词 面板混凝土 无轨滑模 设计计算 卷扬机 混凝土浇筑
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基于PLC的矿用调度绞车控制系统设计 被引量：6
14
作者 徐智 张家海 王欣 《煤矿机械》 北大核心 2020年第2期191-193,共3页
对调度绞车的工作原理进行分析后,确定采用PLC控制器与变频器结合的方式实现调度绞车的变速,研究基于PLC的矿用调度绞车控制系统的结构以及通过频率改变电机速度的控制原理,确定PLC控制系统的工作流程。采用模块化思想对控制系统的软件... 对调度绞车的工作原理进行分析后,确定采用PLC控制器与变频器结合的方式实现调度绞车的变速,研究基于PLC的矿用调度绞车控制系统的结构以及通过频率改变电机速度的控制原理,确定PLC控制系统的工作流程。采用模块化思想对控制系统的软件进行设计,介绍了控制软件的工作流程。为了验证PLC控制系统的控制效果,进行了仿真实验,实验结果显示,控制系统得到的速度曲线与理想曲线很接近,控制效果较好。 展开更多
关键词 PLC 矿用调度绞车 控制系统 变频器 煤矿安全
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海洋船载电驱动绞车控制系统建模与仿真分析 被引量：14
15
作者 赵延明 李成 邓毓弸 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第11期244-249,共6页
研究海洋船载电驱动绞车收放过程中对水下拖曳设备性能的影响因素问题,由于海洋船载绞车在深海环境中工作,不考虑收放过程中的影响因素,会影响电驱动绞车控制精度与响应速度,导致当缆绳的破损与断裂时系统失效。为提高主动升沉补偿控制... 研究海洋船载电驱动绞车收放过程中对水下拖曳设备性能的影响因素问题,由于海洋船载绞车在深海环境中工作,不考虑收放过程中的影响因素,会影响电驱动绞车控制精度与响应速度,导致当缆绳的破损与断裂时系统失效。为提高主动升沉补偿控制精度与响应速度,针对海洋船载电驱动绞车受母船升沉运动影响下的收放过程,开展控制系统建模与仿真研究,建立起电驱动绞车控制系统的传递函数,并深入分析了下放缆绳长度、负载重量、缆绳直径等参数对收放负载运动的影响,仿真结果表明,下放缆绳长度、负载重量、缆绳直径的变化均会引起绞车收放负载运动位移幅值、震荡周期的变化,为系统的开发提供了依据。 展开更多
关键词 电驱动 绞车 控制系统建模 仿真
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有缆水下机器人主动升沉补偿控制研究 被引量：7
16
作者 杨文林 张艾群 +1 位作者 张竺英 魏素芬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第23期2777-2781,共5页
针对母船的升沉运动影响有缆水下机器人的释放与回收的工程实际需求,提出了利用液压绞车降低中继器的升沉速度来实现水下机器人主动升沉补偿控制的方法,来提高水下机器人释放与回收的安全性能。建立液压绞车的数学模型并设计主动升沉补... 针对母船的升沉运动影响有缆水下机器人的释放与回收的工程实际需求,提出了利用液压绞车降低中继器的升沉速度来实现水下机器人主动升沉补偿控制的方法,来提高水下机器人释放与回收的安全性能。建立液压绞车的数学模型并设计主动升沉补偿前馈控制器。水下机器人主动升沉补偿实验表明液压系统的非线性降低了液压绞车主动升沉补偿前馈控制的升沉补偿效率。针对液压绞车的非线性特性,设计了液压绞车主动升沉补偿预测控制算法,仿真实验表明基于液压系统参数辨识的液压绞车主动升沉补偿预测控制可以得到较高的升沉补偿效率。 展开更多
关键词 有缆水下机器人 主动升沉补偿 液压绞车 预测控制
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渔船拖网绞车张力自动控制系统设计及试验 被引量：12
17
作者 王志勇 汤涛林 +1 位作者 徐志强 倪汉华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期90-94,共5页
为了补偿拖网渔船作业过程中绞车纲绳张力波动或渔船转向造成的负载不对称性,保持网具良好的开口形状,基于电液控制技术设计了拖网张力自动控制系统。对拖网曳纲张力采集方法进行了研究,采用油压力传感器间接测量拖网左右曳纲张力数据... 为了补偿拖网渔船作业过程中绞车纲绳张力波动或渔船转向造成的负载不对称性,保持网具良好的开口形状,基于电液控制技术设计了拖网张力自动控制系统。对拖网曳纲张力采集方法进行了研究,采用油压力传感器间接测量拖网左右曳纲张力数据作为输入信号,传输到控制器进行逻辑运算,控制先导溢流阀调整马达溢流压力,改变绞车输出扭矩,从而驱动拖网绞车收、放来控制左右曳纲张力,达到系统动态平衡。并基于实验室虚拟仪器工程平台(laboratory virtual instrument engineering workbench,Lab VIEW)对系统软件进行了设计,实现绞车张力控制系统的参数设置与控制管理。为了验证系统的张力控制特性和实用性,对系统进行了海上应用试验,在张力自动控制模式下,拖网绞车根据渔船航速和水流自动调节收放网速度,减少作业过程中曳纲张力波动。拖曳过程中拖网曳纲长度范围为350~490 m,绞车曳纲张力范围为118~148 k N,对应系统压力为2.3~2.7 MPa,渔船平均拖速为5.6节。试验结果表明,左右曳纲张力差在合理范围内,系统能很好调节曳纲张力大小,为渔船安全生产提供了保障;启用张力控制系统后网口面积比未使用张力控制系统前增大了9.5%,有效调整了网口扩张,提高了捕捞效率。 展开更多
关键词 渔业 渔船 控制系统 拖网绞车 曳纲张力 电液控制 张力平衡
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副井运行控制的一体化 被引量：5
18
作者 聂立新 刘志忠 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2010年第7期34-35,38,共3页
许多煤矿工程技术人员对副井自动控制系统各设备之间的控制联系缺乏了解,文章通过分析副井的各控制子系统之间的关系及闭锁要求,使煤矿工程技术人员对副井控制系统的一体化内涵有较为深刻的认识。
关键词 副井 操车 绞车 控制 一体化
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渔船拖网绞机电力控制技术研究 被引量：5
19
作者 王志勇 谌志新 徐志强 《渔业现代化》 北大核心 2015年第1期53-56,共4页
为提高渔船捕捞装备高效率的驱动性能和良好的控制特性,对拖网绞机电力控制技术进行研究。在拖网绞机功能需求分析基础上,基于矢量控制方法,设计了变频调速系统控制方案,通过PLC和变频器协同控制绞机,并对控制系统的关键技术进行了分析... 为提高渔船捕捞装备高效率的驱动性能和良好的控制特性,对拖网绞机电力控制技术进行研究。在拖网绞机功能需求分析基础上,基于矢量控制方法,设计了变频调速系统控制方案,通过PLC和变频器协同控制绞机,并对控制系统的关键技术进行了分析。根据设计方案构建了系统试验装置,利用扭矩测量装置得到调速过程中转矩、功率与转速变化关系。试验过程中调速平稳,绞机在额定电压下实现恒转矩输出,能够快速响应负载变化。该控制系统稳定可靠,自动化程度高,适于在渔船捕捞装备应用。 展开更多
关键词 拖网绞机 变频调速 矢量控制 PLC
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负载试验用张力绞车电液控制系统研究 被引量：8
20
作者 钟天宇 刘昊天 王庆丰 《机床与液压》 北大核心 2005年第4期93-94,69,共3页
根据绞车负载试验系统的特点, 讨论了不同工作状况下系统对于负载试验用张力绞车的性能要求, 据此设计了张力绞车的电液控制系统。提出了依据工作状态区分基于压差反馈的张力控制过程与基于速度预估的速度调整过程, 并针对不同的控制过... 根据绞车负载试验系统的特点, 讨论了不同工作状况下系统对于负载试验用张力绞车的性能要求, 据此设计了张力绞车的电液控制系统。提出了依据工作状态区分基于压差反馈的张力控制过程与基于速度预估的速度调整过程, 并针对不同的控制过程设计了不同的控制算法。试验证明, 本文提出的电液控制系统在缆绳张力控制过程中具有良好的控制特性。 展开更多
关键词 张力绞车 张力控制 压差反馈
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