矿山电气工程自动化智能技术应用探究

但海涛

（兰州石化职业技术大学，甘肃 兰州 730060）

随着矿山电气电机智能化控制技术的发展，构建矿山电气电机工程智能化控制模型受到人们的关注，通过最小能耗均衡调度，采用多级调压控制技术，进行矿山电气电机工程的节能样机设计，采用智能控制算法，提高矿山电气电机的自动化控制能力，相关的矿山电气电机智能化控制技术研究受到人们的关注。本文研究矿山电气电机是37kW标准井实验平台。在不同的运行工况调节下，进行矿山电气电机智能化参数调节和稳定性控制，结合节能控制技术和电机电力开关控制技术，通过谐波振荡抑制，实现在不同运行工况下的电机智能控制。提出基于人工智能控制的矿山电气工程自动化智能控制方法[1]。构建矿山电气工程自动化控制的约束参数模型，采用动态平衡-调压综合节能条二级的方法，进行矿山电气工程及电机的负荷增益控制，通过电机额定功率调整和参数自适应调节方法，进行矿山电气电机额定功率的上限调节，实现矿山电气工程自动化智能技术应用优化[2]。

1 控制参数模型

为了实现矿山电气工程自动化智能化控制，构建矿山电气工程自动化控制的约束参数模型，结合负载参量调节的方法，进行矿山电气工程自动化输出稳定性调节，以满足系统最大负载的需求，得到矿山电气工程自动化控制的对象参数模型为：

基于空间稳态参数调节，基于机械负载、平衡力矩调节的方法，得到矿山电气工程自动化控制的实时调节参数输出Xp(u)，在动态调节方式下，得到电机额定功率为：

其中γ代表电机额定功率输入下的能量峰度。采用动态平衡-调压综合节能二级的方法，进行矿山电气工程及电机增益控制，得到输出峰度γ=0，电机在一个周期的运行过程的关联维度表示为Xp(u)或Fpx( u)，采用晶闸管调压、变压器进行系统效率参数评估，得到矿山电气电机工程的自耦变压器调压特征量为：

其中，p为自耦变压器调压的阶数，建立矿山电气工程自动化控制的模糊特征匹配模型，基于节能机理和模糊控制的方法，得到力矩变化范围内的增益输出峰值为1.9kN，旋转角α=pπ /2，Fα[⋅]为平衡调节的自适应变换算子，Kp(t, u)为电机多级调压节能变换核。根据上述分析，建立矿山电气工程自动化控制的约束参数模型。

2 控制律优化方法

过电机额定功率调整和参数自适应调节方法，进行矿山电气电机额定功率的上限调节，在电价的曲柄轴为中心，得到在一个周期完成后的势能输出信号y( t)为：

在调节范围内受峰值功率限制，在扰动补偿下，得到平衡力矩与其电机旋转力矩的自适应稳态特征分量为：

在动平衡-调压综合节能控制约束下，得到矿山电机的风功率波动和线路阻抗分布为

通过上述算法设计，采用谐波阻抗控制的方法，构建L型或LC型滤波控制模型，采用恒压恒频控制的方法，得到功率平衡参数为：

在振荡、谐波干扰下，建立矿山电机的控制系统参考频率参数调谐模型，得到调谐参数设定为：

基于有源阻尼控制的方法，采用人工智能化控制技术，通过正弦脉宽调制(sinusoidal pulse widthmodulation，SPWM)方法，进行矿山电机的谐波调节和频率参数整定性控制，得到负荷侧的电流的图谱表示为：

采用d轴双环传递控制的方法，得到换流器等效阻抗输出为：

3 实验测试分析

通过仿真测试，验证本文提出的基于人工智能控制的矿山电气工程自动化智能控制的应用性能，实验在Matlab/Simulink仿真平台实现，研究矿山电气电机是37kW标准井实验平台，电机参数分布见表1。

表1 仿真参数设定

根据表1的参数设定，进行矿山电气电机的智能化控制，得到优化的控制参数输出见表2。

表2 控制参数优化输出

分析上述仿真结果得知，本文方法进行矿山电气电机控制的参数收敛性较好[3]。测试收敛精度，得到对比结果如图1所示。

图1 矿山电气电机控制精度对比

4 结语

在不同的运行工况调节下，进行矿山电气电机智能化参数调节和稳定性控制，结合节能控制技术和电机电力开关控制技术，本文通过谐波振荡抑制，实现在不同运行工况下的电机智能控制。本文通过矿山电气电机智能化控制的方法，使参数自适应调节性能较好，控制精度较高。