基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制装置研究的开题报告

基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制装置研究的开题报告一、研究背景采煤行业是我国重要的能源产业之一，电磁调速采煤机是当前最常用的采煤设备之一。其工作原理是通过控制电动机的转速，使采煤机的运行速度达到最佳状态。当前电磁调速采煤机控制装置多采用传统的电控方式，无法及时感知和响应采煤机的工作状态，难以实现良好的控制效果。基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制装置可以通过传感器感知采煤机的工作状态，并实时调整控制参数以优化采煤机的运行状态，提高采煤效率和安全性。二、研究目的本研究旨在设计和实现一种基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制装置，以提高采煤机的运行效率和安全性。具体研究内容包括：1.研究电磁调速采煤机控制原理和技术，分析传统电控方式存在的问题。2.设计基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制装置，包括硬件设计和软件设计。3.实现采煤机控制装置的调试和测试，验证其运行效果和控制效果。三、研究内容和方案1.研究电磁调速采煤机控制原理和技术电磁调速采煤机是靠电动机实现控制的，其转速与负载之间的关系是非线性的，需要通过调节电机的转速来保证采煤机的运行效率。传统的电控方式只能针对常规负载进行控制，在面对复杂的工况变化时效果不佳。因此，需要研究基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制原理和技术，分析其优势和局限，并提出相应的控制策略。2.设计基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制装置基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制装置需要包括硬件和软件两部分。硬件设计主要包括采集传感器信号、控制电机转速的控制板、输入输出端口等；软件设计主要包括调度算法、控制策略、参数优化算法等。本研究计划采用ARM嵌入式处理器作为控制核心，同时采用CAN总线技术进行模块通信。3.实现采煤机控制装置的调试与测试设计完成后，需要进行装置的调试与测试。测试工作主要包括对采煤机各种工况下的控制效果进行评估，包括工作效率、响应速度、稳定性等。同时，需要对装置进行安全性和可靠性测试，确保使用过程中不发生故障，保证用户的安全性和设备的正常运行。四、预期成果本研究将设计和实现一种基于嵌入式技术的电磁调速采煤机控制装置，该装置具有以下优势：1.可以实现快速响应和实时调节，提高采煤机的运行效率和安全性。2.采用嵌入式技术，具有较强的可扩展性和灵活性。3.系统集成度高，易于维护和管理。预期实现的技术指标（参考）：1.采煤机控制效率提高15%-20%。2.控制板面积小于100mm×100mm，功耗小于5W。3.控制板具有较强的可扩展性和安全性，可接入多个传感器和执行器。五、研究进度安排研究阶段|时间安排|工作任务---|---|---第一阶段|2022年1月-2022年3月|研究电磁调速采煤机控制原理和技术，制定控制策略和技术方案。第二阶段|2022年4月-2022年6月|设计电磁调速采煤机控制装置硬件，完成控制板、传感器采集模块等设计。第三阶段|2022年7月-2022年9月|设计电磁调速采煤机控制装置软件，包括调度算法、控制策略、参数优化算法等。第四阶段|2022年10月-2023年2月|实现采煤机控制装置的调试与测试，完成采煤机实际工作的控制测试。第五阶段|2023年3月-2023年5月|完成论文撰写和答辩准备。六、参考文献1.张信昌.电动机控制技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2019.2.蔡锐.基