刮板输送机软启动与负载均衡：阀控液力偶合器特性建模与线性化

本文主要探讨了阀控充液型液力偶合器在刮板输送机动力学和控制领域的应用，特别是在实现软启动与负载均衡解耦控制方面的重要性。作者首先从动力学和控制需求的角度出发，提出了一个创新的观点，即通过优化液力偶合器的工作特性来提升刮板输送机的控制性能。控制框图的提供有助于理解这一控制策略的结构。 关键的贡献在于，作者构建了一个基于变充液量的液力偶合器外特性模型，采用Sigmoid函数来描述这种特性。Sigmoid函数是一种常用的非线性函数，它在许多领域，如神经网络和机器学习中有着广泛的应用，因为它可以将连续输入映射到0到1之间的输出，从而适于处理非线性关系。在这里，它被用来模拟液力偶合器的工作过程，尤其是其响应于液体填充量变化时的动态行为。 接着，文章深入探讨了液力偶合器模型的局部线性化和全局线性化。局部线性化是通过在某个工作点附近进行近似，简化系统的行为，便于在该点附近进行精确的数学分析。而全局线性化则是试图找到整个工作范围内的线性近似，可能需要更复杂的数学工具和技术。这两种线性化方法使得液力偶合器的复杂非线性行为在一定程度上变得可预测和可控，这对于控制器的设计和优化至关重要。 通过这些模型和线性化方法，本文为刮板输送机控制系统性能的分析提供了有力工具。液力偶合器的线性化模型可以直接应用于控制器的设计，帮助工程师们理解和优化系统的动态响应，提高启动平稳性和负载均衡能力，减少振动和能量损失，从而提高整体运行效率和可靠性。 本文的研究不仅适用于刮板输送机的具体应用，也具有广泛的工程应用价值，特别是在能源、矿业等需要处理大功率设备和复杂工况的行业。由于液力偶合器在各种机械设备中的广泛应用，包括但不限于电力传动、重型机械等领域，这项工作对于提升整个行业的技术理解和控制水平具有重要意义。中图分类号TD529表明了这是一项关于煤炭开采与运输技术的深度研究，关键词如阀控充液型液力偶合器、外特性、Sigmoid函数和线性化技术的使用，展示了研究的焦点和核心内容。