大型振動(dòng)篩平穩(wěn)運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)與協(xié)調(diào)控制研究

大型振動(dòng)篩是選煤生產(chǎn)中的關(guān)鍵裝備，可用于煤炭清潔高效利用以解決我國(guó)大氣污染問(wèn)題、節(jié)約煤炭資源。在激振器和大處理量篩分粒群的聯(lián)合作用下，傳統(tǒng)恒定激振頻率控制方式對(duì)不平穩(wěn)狀態(tài)的調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)大型振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)特性極為復(fù)雜，頻繁出現(xiàn)不平穩(wěn)運(yùn)行誘發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞和料群跑偏等故障，可靠性差、使用壽命短，難以滿足大規(guī)模選煤的生產(chǎn)要求。因此，本項(xiàng)目提出了大型振動(dòng)篩不平穩(wěn)運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)機(jī)理與協(xié)調(diào)控制研究，主要研究以下四個(gè)方面的內(nèi)容：第一，用DEM研究物料對(duì)篩面的沖擊力，通過(guò)正交試驗(yàn)分析粒群對(duì)篩面的沖擊特性及各振動(dòng)參數(shù)對(duì)沖擊力的影響規(guī)律；此外，運(yùn)用DEM和FEM的數(shù)據(jù)耦合(DEM-FEM)研究篩面在沖擊力作用下的應(yīng)力和變形，并對(duì)支撐橫梁的布置方式進(jìn)行優(yōu)化，為振動(dòng)篩設(shè)計(jì)及振動(dòng)參數(shù)選擇提供了參考借鑒。第二，以雙側(cè)激勵(lì)大型振動(dòng)篩為研究對(duì)象，應(yīng)用拉格朗日方程建立其三自由度振動(dòng)微分方程，結(jié)合隔振系統(tǒng)金屬螺旋彈簧的橫向剛度確定的兩種直接方法(即單位力法和能量法)，和兩種間接方法(即經(jīng)驗(yàn)法和本項(xiàng)目提出的彈性壓桿模型法)，通過(guò)數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)DELVS精確建模。第三，建立附加氣室空氣彈簧的力學(xué)模型，得到其隔振參數(shù)表達(dá)式，建立基于附加氣室空氣彈簧隔振的振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)模型，求解出振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)特性和工藝參數(shù)表達(dá)式，搭建附加氣室空氣彈簧隔振系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，分析附加氣室空氣彈簧隔振參數(shù)對(duì)振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)特性和工藝參數(shù)的影響規(guī)律。第四，提出了振動(dòng)篩平穩(wěn)運(yùn)行動(dòng)力學(xué)模型，引入電機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，采用Simulink對(duì)搭建方程理論求解，對(duì)振動(dòng)篩啟動(dòng)階段電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速輸入與恒定轉(zhuǎn)速輸入振動(dòng)篩的位移特性進(jìn)行了比較驗(yàn)證；同時(shí)對(duì)彈性聯(lián)軸器徑向剛度進(jìn)行了調(diào)整，彈性聯(lián)軸器徑向剛度越大，篩體傾擺越明顯。最后提出了平穩(wěn)運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法。

大型振動(dòng)篩是提高我國(guó)煤炭清潔高效利用水平的關(guān)鍵設(shè)備，而實(shí)際大型振動(dòng)篩不平穩(wěn)運(yùn)行造成了設(shè)備可靠性差、使用壽命短等問(wèn)題，難以滿足我國(guó)大規(guī)模選煤的需求，究其原因，主要是大處理量篩分過(guò)程設(shè)備不平穩(wěn)運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)機(jī)理不明確，以及傳統(tǒng)恒定激振頻率控制方式對(duì)不平穩(wěn)狀態(tài)的調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)。為解決這些問(wèn)題，本項(xiàng)目將以大型振動(dòng)篩“承載作用→力學(xué)模型→控制方法”為主線，開(kāi)展以下研究：建立篩分過(guò)程粒群動(dòng)態(tài)作用數(shù)學(xué)模型，探索不同篩分工藝下動(dòng)態(tài)參振質(zhì)量時(shí)變特性和粒群復(fù)雜動(dòng)態(tài)激勵(lì)特性；創(chuàng)新篩分系統(tǒng)平面低自由度振動(dòng)模型，提出大型振動(dòng)篩6-DOF動(dòng)力學(xué)模型，研究粒群-篩體耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性；以單電機(jī)驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)制同步激振大型振動(dòng)篩為對(duì)象，建立激振系統(tǒng)大跨度剛-柔耦合傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型，揭示粒群與激振系統(tǒng)誘發(fā)大型振動(dòng)篩不平穩(wěn)運(yùn)行的機(jī)理，提出大型振動(dòng)篩平穩(wěn)運(yùn)行的激振-隔振系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制方法。項(xiàng)目成果將有助于大型振動(dòng)篩的高可靠性設(shè)計(jì)及高效運(yùn)行。

《工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)研究》以項(xiàng)目管理知識(shí)體系為指南，從項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及項(xiàng)日?qǐng)F(tuán)隊(duì)的立場(chǎng)出發(fā)，以工程項(xiàng)日管理系統(tǒng)為切入點(diǎn)，縱向以控制和協(xié)調(diào)兩大職能為研究主線，橫向以項(xiàng)目三大目標(biāo)的控制與協(xié)調(diào)為研究目的，從文化、管理、技術(shù)和行為等多個(gè)視角和層次，系統(tǒng)探討了工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)中存在的問(wèn)題，并提出了解決問(wèn)題的思路及理論框架。本書(shū)為工程項(xiàng)日管理理論研究提供參考，為項(xiàng)目管理的控制和協(xié)調(diào)兩大主要職能提供思想內(nèi)核，對(duì)工程項(xiàng)日管理工"para" label-module="para">

《工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)研究》可作為高等院校項(xiàng)目管理、工程管理、土木工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生或高年級(jí)本科生的教學(xué)參考書(shū)．也可供項(xiàng)14經(jīng)理、項(xiàng)目管理研究人員、工程技術(shù)人員或相關(guān)企業(yè)高層管理人員學(xué)習(xí)和工作時(shí)參考使用。

早期的機(jī)組協(xié)調(diào)控制方式為手動(dòng)控制，隨著控制設(shè)備、控制理論的發(fā)展和完善，產(chǎn)生了兩種自動(dòng)控制方式，即機(jī)跟爐控制和爐跟機(jī)控制。機(jī)跟爐控制或爐跟機(jī)控制方式的基本原理是:在兩個(gè)單入一單出簡(jiǎn)單反饋控制回路的基礎(chǔ)上，分別增加前饋、解耦功能，以構(gòu)成機(jī)爐兩側(cè)同時(shí)調(diào)功、調(diào)壓的綜合控制方式，滿足電網(wǎng)和電廠不同要求。目前協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)控制策略主要有:PID控制和自整定控制、模糊控制和神經(jīng)元控制、最優(yōu)控制、預(yù)測(cè)控制、預(yù)見(jiàn)控制、魯棒控制、容錯(cuò)控制、多變量頻域控制、智能解禍控制、反饋線性化控制、均衡燃燒控制、爐膛輻射能信號(hào)超前控制等。

按能量平衡方式，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)劃分為直接能量平衡(DAB)和間接能量平衡系統(tǒng)(IEB)兩大類(lèi)。這種分類(lèi)方法從一定意義上講，揭示了協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)具有的內(nèi)在本質(zhì)特性。因?yàn)闄C(jī)爐控制的根本任務(wù)就在于維持整個(gè)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的能量平衡，包括機(jī)組輸入能量與輸出能量的平衡、機(jī)爐之間供需能量的平衡、鍋爐內(nèi)部各子系統(tǒng)之間物質(zhì)能量傳遞的平衡等。由于能量信號(hào)不便于直接測(cè)量，常常采用一些間接的參數(shù)表征這種平衡關(guān)系。最典型的例子就是把機(jī)前壓力Pt作為鍋爐能量輸出與汽輪機(jī)能量需求之間平衡的特征參數(shù)。通過(guò)控制這些間接參數(shù)維持整個(gè)機(jī)組能量平衡的系統(tǒng)，稱(chēng)為間接能量平衡系統(tǒng)。通過(guò)構(gòu)造出能量平衡信號(hào)，并依此控制能量輸入的系統(tǒng)，稱(chēng)為直接能量平衡系統(tǒng)。

單元機(jī)組智能優(yōu)化協(xié)調(diào)控制目前以分層遞階控制和預(yù)測(cè)優(yōu)化控制為代表。一種分層的智能協(xié)調(diào)系統(tǒng)控制的總體結(jié)構(gòu)，即監(jiān)督器一解禍策略一伺服系統(tǒng)三層，充分反映了分層遞階控制的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。鍋爐伺服系統(tǒng)中的自適應(yīng)內(nèi)?？刂破骱芎玫亟鉀Q了大時(shí)間延遲補(bǔ)償、預(yù)估模型動(dòng)靜態(tài)適應(yīng)問(wèn)題，而汽輪機(jī)伺服系統(tǒng)中應(yīng)用的基子規(guī)則的滯環(huán)非線性逆補(bǔ)償器很好地解決了山子非線性特性給汽輪機(jī)控制帶來(lái)的難題;使用基于負(fù)荷/壓力增量預(yù)測(cè)模型的解禍策略對(duì)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行解禍;監(jiān)督器根據(jù)系統(tǒng)的工作狀況確定伺服控制系統(tǒng)的定值。設(shè)計(jì)一種前饋一反饋預(yù)測(cè)優(yōu)化協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，利用AGC指令設(shè)計(jì)預(yù)見(jiàn)前饋控制器，用實(shí)際系統(tǒng)輸出和負(fù)荷定值之差設(shè)計(jì)反饋濾波器，并且在反饋控制的內(nèi)回路設(shè)計(jì)了一種非線性預(yù)測(cè)優(yōu)化控制器，從而形成了一種基于非線性傳遞函數(shù)理論的非線性模型預(yù)測(cè)控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ACC預(yù)見(jiàn)前饋補(bǔ)償控制相結(jié)合的負(fù)荷控制方法。

以專(zhuān)著的形式對(duì)單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的分析和總結(jié)，力求反映近年來(lái)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)新的進(jìn)展，理論聯(lián)系實(shí)際地對(duì)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析、設(shè)計(jì)、綜合以及整定。文中首先分析了單元機(jī)組動(dòng)態(tài)特性、數(shù)學(xué)模型，然后對(duì)目前廣泛使用的各種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的構(gòu)成原理、使用SPEC200Micro具體實(shí)現(xiàn)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行了探討，最后，研究了簡(jiǎn)化的多變量協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和多變量逆奈氏陣列(INA)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。極大地提高了協(xié)調(diào)控制理論的研究水平。

總序

第四輯序

前言

第一章 緒論

第一節(jié) 項(xiàng)目與項(xiàng)目管理

第二節(jié) 項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)研究進(jìn)展

第三節(jié) 對(duì)項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)研究的認(rèn)識(shí)

第二章 工程項(xiàng)目管理

第一節(jié) 工程項(xiàng)目管理概述

第二節(jié) 工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)

第三節(jié) 工程項(xiàng)目管理的目標(biāo)

第四節(jié) 工程項(xiàng)目管理的任務(wù)

第五節(jié) 工程項(xiàng)目管理的計(jì)劃與組織

第六節(jié) 工程項(xiàng)目的實(shí)施

第三章 工程項(xiàng)目控制

第一節(jié) 工程項(xiàng)目控制概述

第二節(jié) 工程項(xiàng)目控制技術(shù)

第三節(jié) 工程項(xiàng)目管理控制

第四章 工程項(xiàng)目協(xié)調(diào)

第一節(jié) 工程項(xiàng)目協(xié)調(diào)概述

第二節(jié) 工程項(xiàng)目協(xié)調(diào)技術(shù)

第三節(jié) 工程項(xiàng)目管理協(xié)調(diào)

第五章 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)控制

第一節(jié) 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)控制概述

第二節(jié) 工程項(xiàng)目單項(xiàng)目標(biāo)控制理論與技術(shù)

第三節(jié) 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)關(guān)聯(lián)控制

第四節(jié) 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)整體控制

第六章 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)協(xié)調(diào)

第一節(jié) 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)協(xié)調(diào)概述

第二節(jié) 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)相互協(xié)調(diào)

第三節(jié) 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)協(xié)調(diào)體系

第七章 工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)

第一節(jié) 項(xiàng)目管理的理解與認(rèn)識(shí)

第二節(jié) 工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)的維度與視角

第三節(jié) 工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)機(jī)理

參考文獻(xiàn)

附錄

附錄A 工程項(xiàng)目管理專(zhuān)家調(diào)查

附錄B 工程項(xiàng)目三大目標(biāo)調(diào)查 2100433B