本文關(guān)鍵詞：氣動控制閥摩擦力的測量及對控制性能影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣動控制閥因為結(jié)構(gòu)簡單，安全防爆等特點在流程工業(yè)中有著十分廣泛地使用。作為控制系統(tǒng)中運動最頻繁的元件，其控制性能的好壞將直接影響整個控制系統(tǒng)的運行狀況。從氣動控制閥的結(jié)構(gòu)來看，填料函在起到動密封作用的同時，產(chǎn)生的摩擦力會影響到控制閥定位控制動作性能。所以，近年來研究控制閥摩擦現(xiàn)象，以及摩擦對氣動控制閥控制性能的影響受到國內(nèi)外學者越來越多的關(guān)注。 本文首先介紹了氣動控制閥的結(jié)構(gòu)，以及幾種重要的摩擦力現(xiàn)象，如庫侖摩擦、Stribeck效應、黏性摩擦等�；谝陨蠋c，本文展開了一系列的分析，主要包括： (1)基于摩擦力Karnopp模型對控制閥執(zhí)行機構(gòu)進行建模，通過Matlab/Simulink仿真，搭建執(zhí)行機構(gòu)的仿真模型。說明摩擦力對控制閥性能的影響。 (2)設(shè)計了控制閥故障診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)的硬件部分可以采集閥桿形變信號、閥位信號以及氣室氣壓信號，通過系統(tǒng)軟件處理獲得控制閥摩擦力、閥位和氣壓數(shù)據(jù)。 搭建了氣動控制閥控制實驗平臺，該平臺可以發(fā)送給定閥位信號到定位器，并實時地采集、存儲給定信號和閥位反饋信號，通過計算獲得給定值與反饋值之間的誤差積分值能反映出系統(tǒng)的控制情況。 (3)提出了一種間接測量摩擦力的方法。該方法基于牛頓運動學定律，通過分析控制閥閥位與氣壓數(shù)據(jù)，得到摩擦力的計算值。最后通過故障診斷系統(tǒng)的測得摩擦力值驗證。 (4)研究了控制性能誤差積分指標與摩擦力之間的定量關(guān)系。首先利用TOPSIS法選擇合適的誤差積分指標，然后用選出的誤差積分指標對摩擦力進行描述。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，控制閥摩擦力的變化情況與控制回路的誤差積分值之間存在關(guān)聯(lián)性。從而為研究摩擦力對控制性能的影響奠定基礎(chǔ)。 本文是在大量文獻和理論指導的基礎(chǔ)上，通過實驗室和企業(yè)生產(chǎn)車間近1000小時的實驗研究完成的，研究成果已成功應用于核電控制閥生產(chǎn)企業(yè)中。 論文創(chuàng)新點：1）給出了閥桿動、靜、最大靜摩擦力的間接測量方法；2）得出了摩擦力與控制性能誤差積分指標之間的定量關(guān)系。該定量關(guān)系已經(jīng)被應用于指導閥門定位器PID參數(shù)整定，并為摩擦力的軟測量以及控制閥故障診斷提供了新的研究方向。
【關(guān)鍵詞】：氣動調(diào)節(jié)閥 摩擦力 間接測量 控制性能誤差積分指標
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH138.52;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究的背景及意義10
• 1.2 摩擦力的研究10-15
• 1.2.1 常見的摩擦現(xiàn)象10-13
• 1.2.2 摩擦力模型13-15
• 1.3 在線檢測技術(shù)15
• 1.4 控制性能指標15-17
• 1.5 綜合評價方法17
• 1.6 本文的主要工作17-19
• 第二章 控制閥介紹及其摩擦力分析19-28
• 2.1 控制閥簡介19-23
• 2.1.1 氣動控制閥的執(zhí)行機構(gòu)20-21
• 2.1.2 氣動控制閥的調(diào)節(jié)機構(gòu)21-22
• 2.1.3 氣動控制閥的相關(guān)附件22-23
• 2.2 摩擦力對控制閥的影響23-27
• 2.3 小結(jié)27-28
• 第三章 實驗平臺的搭建28-40
• 3.1 故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計28-36
• 3.1.1 系統(tǒng)設(shè)計28-29
• 3.1.2 硬件設(shè)計及傳感器原理介紹29-32
• 3.1.3 軟件設(shè)計32-36
• 3.2 氣動控制閥控制實驗平臺的搭建36-39
• 3.2.1 實驗平臺的硬件組成36-37
• 3.2.2 實驗平臺的軟件組成37-39
• 3.3 小結(jié)39-40
• 第四章 氣動控制閥摩擦力的間接測量40-51
• 4.1 最大靜摩擦力的測量40-44
• 4.2 動摩擦力的測量44-48
• 4.3 靜摩擦力的測量48-50
• 4.4 小結(jié)50-51
• 第五章 氣動控制閥摩擦力對控制性能影響的研究51-63
• 5.1 控制回路的誤差積分指標51-52
• 5.2 TOPSIS 法52-54
• 5.3 實驗結(jié)果分析54-62
• 5.4 小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 不足與展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-70
• 附錄1：攻讀碩士學位期間研究成果及發(fā)表學術(shù)論文70-71
• 附錄2：控制閥故障診斷系統(tǒng)及氣動控制閥控制實驗平臺實物圖71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉麗蘭;劉宏昭;吳子英;王忠民;;機械系統(tǒng)中摩擦模型的研究進展[J];力學進展;2008年02期

  本文關(guān)鍵詞：氣動控制閥摩擦力的測量及對控制性能影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：444010