但海濤

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730060）

隨著礦山電氣電機(jī)智能化控制技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建礦山電氣電機(jī)工程智能化控制模型受到人們的關(guān)注，通過最小能耗均衡調(diào)度，采用多級調(diào)壓控制技術(shù)，進(jìn)行礦山電氣電機(jī)工程的節(jié)能樣機(jī)設(shè)計(jì)，采用智能控制算法，提高礦山電氣電機(jī)的自動化控制能力，相關(guān)的礦山電氣電機(jī)智能化控制技術(shù)研究受到人們的關(guān)注。本文研究礦山電氣電機(jī)是37kW標(biāo)準(zhǔn)井實(shí)驗(yàn)平臺。在不同的運(yùn)行工況調(diào)節(jié)下，進(jìn)行礦山電氣電機(jī)智能化參數(shù)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定性控制，結(jié)合節(jié)能控制技術(shù)和電機(jī)電力開關(guān)控制技術(shù)，通過諧波振蕩抑制，實(shí)現(xiàn)在不同運(yùn)行工況下的電機(jī)智能控制。提出基于人工智能控制的礦山電氣工程自動化智能控制方法[1]。構(gòu)建礦山電氣工程自動化控制的約束參數(shù)模型，采用動態(tài)平衡-調(diào)壓綜合節(jié)能條二級的方法，進(jìn)行礦山電氣工程及電機(jī)的負(fù)荷增益控制，通過電機(jī)額定功率調(diào)整和參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，進(jìn)行礦山電氣電機(jī)額定功率的上限調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)礦山電氣工程自動化智能技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化[2]。

1 控制參數(shù)模型

為了實(shí)現(xiàn)礦山電氣工程自動化智能化控制，構(gòu)建礦山電氣工程自動化控制的約束參數(shù)模型，結(jié)合負(fù)載參量調(diào)節(jié)的方法，進(jìn)行礦山電氣工程自動化輸出穩(wěn)定性調(diào)節(jié)，以滿足系統(tǒng)最大負(fù)載的需求，得到礦山電氣工程自動化控制的對象參數(shù)模型為：

基于空間穩(wěn)態(tài)參數(shù)調(diào)節(jié)，基于機(jī)械負(fù)載、平衡力矩調(diào)節(jié)的方法，得到礦山電氣工程自動化控制的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)參數(shù)輸出Xp(u)，在動態(tài)調(diào)節(jié)方式下，得到電機(jī)額定功率為：

其中γ代表電機(jī)額定功率輸入下的能量峰度。采用動態(tài)平衡-調(diào)壓綜合節(jié)能二級的方法，進(jìn)行礦山電氣工程及電機(jī)增益控制，得到輸出峰度γ=0，電機(jī)在一個(gè)周期的運(yùn)行過程的關(guān)聯(lián)維度表示為Xp(u)或Fpx( u)，采用晶閘管調(diào)壓、變壓器進(jìn)行系統(tǒng)效率參數(shù)評估，得到礦山電氣電機(jī)工程的自耦變壓器調(diào)壓特征量為：

其中，p為自耦變壓器調(diào)壓的階數(shù)，建立礦山電氣工程自動化控制的模糊特征匹配模型，基于節(jié)能機(jī)理和模糊控制的方法，得到力矩變化范圍內(nèi)的增益輸出峰值為1.9kN，旋轉(zhuǎn)角α=pπ /2，F(xiàn)α[?]為平衡調(diào)節(jié)的自適應(yīng)變換算子，Kp(t, u)為電機(jī)多級調(diào)壓節(jié)能變換核。根據(jù)上述分析，建立礦山電氣工程自動化控制的約束參數(shù)模型。

2 控制律優(yōu)化方法

過電機(jī)額定功率調(diào)整和參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，進(jìn)行礦山電氣電機(jī)額定功率的上限調(diào)節(jié)，在電價(jià)的曲柄軸為中心，得到在一個(gè)周期完成后的勢能輸出信號y( t)為：

在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)受峰值功率限制，在擾動補(bǔ)償下，得到平衡力矩與其電機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩的自適應(yīng)穩(wěn)態(tài)特征分量為：

在動平衡-調(diào)壓綜合節(jié)能控制約束下，得到礦山電機(jī)的風(fēng)功率波動和線路阻抗分布為

通過上述算法設(shè)計(jì)，采用諧波阻抗控制的方法，構(gòu)建L型或LC型濾波控制模型，采用恒壓恒頻控制的方法，得到功率平衡參數(shù)為：

在振蕩、諧波干擾下，建立礦山電機(jī)的控制系統(tǒng)參考頻率參數(shù)調(diào)諧模型，得到調(diào)諧參數(shù)設(shè)定為：

基于有源阻尼控制的方法，采用人工智能化控制技術(shù)，通過正弦脈寬調(diào)制(sinusoidal pulse widthmodulation，SPWM)方法，進(jìn)行礦山電機(jī)的諧波調(diào)節(jié)和頻率參數(shù)整定性控制，得到負(fù)荷側(cè)的電流的圖譜表示為：

采用d軸雙環(huán)傳遞控制的方法，得到換流器等效阻抗輸出為：

3 實(shí)驗(yàn)測試分析

通過仿真測試，驗(yàn)證本文提出的基于人工智能控制的礦山電氣工程自動化智能控制的應(yīng)用性能，實(shí)驗(yàn)在Matlab/Simulink仿真平臺實(shí)現(xiàn)，研究礦山電氣電機(jī)是37kW標(biāo)準(zhǔn)井實(shí)驗(yàn)平臺，電機(jī)參數(shù)分布見表1。

表1 仿真參數(shù)設(shè)定

根據(jù)表1的參數(shù)設(shè)定，進(jìn)行礦山電氣電機(jī)的智能化控制，得到優(yōu)化的控制參數(shù)輸出見表2。

表2 控制參數(shù)優(yōu)化輸出

分析上述仿真結(jié)果得知，本文方法進(jìn)行礦山電氣電機(jī)控制的參數(shù)收斂性較好[3]。測試收斂精度，得到對比結(jié)果如圖1所示。

圖1 礦山電氣電機(jī)控制精度對比

4 結(jié)語

在不同的運(yùn)行工況調(diào)節(jié)下，進(jìn)行礦山電氣電機(jī)智能化參數(shù)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定性控制，結(jié)合節(jié)能控制技術(shù)和電機(jī)電力開關(guān)控制技術(shù)，本文通過諧波振蕩抑制，實(shí)現(xiàn)在不同運(yùn)行工況下的電機(jī)智能控制。本文通過礦山電氣電機(jī)智能化控制的方法，使參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)性能較好，控制精度較高。