機(jī)泵系統(tǒng)在工業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域占據(jù)主要地位,每年的耗電量約為國家總電量的20%。若可以提高整個機(jī)泵系統(tǒng)的運(yùn)行效率和降低能耗,對于當(dāng)下綠色能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著十分重要的意義。其關(guān)鍵技術(shù)是在滿足機(jī)泵系統(tǒng)需求的前提條件下,使得系統(tǒng)運(yùn)行于高效區(qū)域。目前通常采取變頻調(diào)速方案來提高整個機(jī)泵系統(tǒng)的效率,但會使得離心泵偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)運(yùn)行。本文通過將傳統(tǒng)閥門控制和調(diào)速控制相結(jié)合,獲得了離心泵運(yùn)行在高效區(qū)域時的閥門開度和轉(zhuǎn)速范圍,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了機(jī)泵系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。論文的主要研究工作如下:1、分別建立了三相異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)和離心泵的物理模型,進(jìn)而搭建整個機(jī)泵系統(tǒng)模型。仿真結(jié)果證實(shí)了該模型的正確性。2、對離心泵的外特性進(jìn)行了分析。同時以系統(tǒng)高效輸出為目標(biāo),分別對機(jī)泵系統(tǒng)進(jìn)行了閥門控制和調(diào)速控制。在此基礎(chǔ)上,通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立轉(zhuǎn)速、閥門開度與輸出效率之間的數(shù)學(xué)模型,獲得協(xié)調(diào)控制方式下離心泵運(yùn)行在高效區(qū)域時所對應(yīng)的閥門開度范圍和轉(zhuǎn)速范圍。3、針對常規(guī)協(xié)調(diào)控制動態(tài)性能較差等問題,一方面采用模糊自適應(yīng)控制器優(yōu)化閥門控制中的PID參數(shù)。另一方面對上述系統(tǒng)模型中的磁鏈觀測器進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了動態(tài)性能較好的矢量控制方案。在此基... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 機(jī)泵系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 異步電機(jī)-離心泵系統(tǒng)的建模
    2.1 異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)
        2.1.1 三相異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.1.2 坐標(biāo)變換
        2.1.3 矢量控制系統(tǒng)模型
    2.2 離心泵建模
        2.2.1 離心泵結(jié)構(gòu)簡介
        2.2.2 基于SimHydraulics的離心泵模型
    2.3 機(jī)泵系統(tǒng)仿真模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 機(jī)泵系統(tǒng)高效工況運(yùn)行分析
    3.1 離心泵流量調(diào)節(jié)方式
        3.1.1 節(jié)流調(diào)節(jié)方式
        3.1.2 調(diào)速調(diào)節(jié)方式
    3.2 離心泵的外特性分析
    3.3 常規(guī)控制方式下機(jī)泵系統(tǒng)高效運(yùn)行
        3.3.1 閥門控制
        3.3.2 調(diào)速控制
    3.4 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行區(qū)域預(yù)測
        3.4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理
        3.4.2 機(jī)泵系統(tǒng)高效運(yùn)行預(yù)測模型
        3.4.3 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于協(xié)調(diào)控制的機(jī)泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
    4.1 協(xié)調(diào)控制工作原理
    4.2 基于模糊PID和改進(jìn)磁鏈觀測優(yōu)化的協(xié)調(diào)控制
        4.2.1 模糊PID自適應(yīng)控制
        4.2.2 改進(jìn)磁鏈觀測器的矢量控制
        4.2.3 仿真結(jié)果與分析
    4.3 分程協(xié)調(diào)控制
    4.4 三種控制方式結(jié)果對比
        4.4.1 輸出特性分析
        4.4.2 能效對比分析
        4.4.3 可靠度分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]離心泵變頻控制對分支管路流量控制性能的影響分析[J]. 羅雄麟,葉松濤,許鋒.  化工自動化及儀表. 2014(07)
[3]泵偏離最佳工況點(diǎn)分析及實(shí)際解決方法[J]. 劉常春,王全強(qiáng).  煤礦機(jī)械. 2014(06)
[4]基于改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤體瓦斯?jié)B透率預(yù)測模型[J]. 尹光志,李銘輝,李文璞,曹偈,李星.  煤炭學(xué)報(bào). 2013(07)
[5]離心泵變頻控制對流量控制性能的影響分析[J]. 聶建英,于洋,羅雄麟.  化工自動化及儀表. 2013(04)
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博士論文
[1]城市分布式泵站排水系統(tǒng)綜合節(jié)能與協(xié)調(diào)優(yōu)化控制研究[D]. 何中杰.浙江大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于功率匹配的機(jī)泵系統(tǒng)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 陸超.安徽大學(xué) 2017
[2]基于液壓泵和電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率提升的液壓系統(tǒng)節(jié)能方法[D]. 劉明.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]不同轉(zhuǎn)速對離心泵性能影響的試驗(yàn)研究[D]. 楊曉珍.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：2950981