杨志刚,赵莉娅,薄敬东

(1.河北联合大学计算机与自动控制学院河北 唐山063009)

0 引 言

磨机是一种广泛应用的大能耗物料粉磨设备,磨机能耗与其负荷状态有很大关系。运用自动控制技术使磨机在最佳状态工作,能够降低能耗,产生显著的经济效益。由于磨机工作环境恶劣,无法直接测量负荷,只有通过其它量间接检测。负荷检测的准确度成为决定磨机控制效果的关键环节。可以进行负荷检测的信号包括磨机振动信号、磨机电流信号、磨机噪声信号、磨机出入口差压信号等。文献[1]分析了磨机噪声信号的组成,文献[2]对钢球磨机噪声信号进行了频谱分析,得到了球磨机的噪声频谱图。文献[3]指出了能够反映磨机负荷的磨音频段。文献[4]构建了基于磨机电耳的负荷监控系统。基于磨机噪声的负荷检测研究论文很多,但都是从磨机噪声信号分析的结果中对磨机负荷进行定性分析,基本采用单个负荷模型。本文利用物理学中的声音生成理论,说明了磨机负荷与磨音频谱分布的关系。

1 磨机噪声信号的成分

磨机噪声按照声源不同包括:磨机筒体噪声、电动机噪声、齿轮减速器噪声、排粉风机噪声。筒体噪声是筒体转动时钢球、筒体、物料之间彼此撞击而产生的机械噪声。电机噪声主要由轴承噪声、冷却风扇通风噪声、电机转子不平衡引起机壳振动产生的声辐射。齿轮减速器噪声是由轴承噪声,齿轮在啮合过程中的节点脉动与弹性脉动而产生的齿轮噪声以及机壳振动的声辐射。……