氣動調(diào)節(jié)閥粘滯特性檢測方法研究
發(fā)布時間:2017-04-06 07:16
本文關(guān)鍵詞:氣動調(diào)節(jié)閥粘滯特性檢測方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:調(diào)節(jié)閥又名控制閥,在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域中,通過接收控制單元輸出的控制信號,借助動力操作去改變介質(zhì)流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)的最終控制元件。在生產(chǎn)過程中,控制回路的主要作用就是保證生產(chǎn)過程在設(shè)定條件下安全有效地進(jìn)行。不良的控制回路會產(chǎn)生很多意想不到的結(jié)果,比如干擾生產(chǎn)過程的連續(xù)性,降低產(chǎn)品的質(zhì)量,增大能源以及原材料的損耗等,導(dǎo)致工廠重大經(jīng)濟(jì)損失?刂葡到y(tǒng)性能變差主要表現(xiàn)在控制回路發(fā)生振蕩,而引起控制回路振蕩現(xiàn)象的原因主要有三類:控制器參數(shù)整定、外部因素的干擾、調(diào)節(jié)閥問題。閥門問題引起控制回路的振蕩,主要是自身的粘滯、死區(qū),磁滯、飽和等非線性因素,其中粘滯特性是主要因素。所以調(diào)節(jié)閥粘滯特性地研究,對石油及化工等大型工業(yè)的安全、穩(wěn)定、高效的生產(chǎn)有著非常重要的意義。 本文介紹了調(diào)節(jié)閥非線性特性和氣動調(diào)節(jié)閥基本構(gòu)成的基本知識。然后在調(diào)節(jié)閥粘滯特性的檢測方法上展開研究,主要貢獻(xiàn)分為兩個部分: 1、提出一種新的運用正態(tài)分布函數(shù)擬合檢測方法來判斷控制回路調(diào)節(jié)閥是否存在粘滯特性的方法。分別將該檢測方法運用到控制器參數(shù)設(shè)定不合理產(chǎn)生振蕩的情況、調(diào)節(jié)閥自身粘滯特性產(chǎn)生振蕩的情況,,通過仿真分析可以看出該檢測方法能夠很好的檢測出調(diào)節(jié)閥是否存在粘滯特性。 2、調(diào)節(jié)閥粘滯特性檢測方法的實驗驗證。以過程控制實驗室的設(shè)備為基礎(chǔ)搭建實驗平臺,采用實驗室自主開發(fā)的智能定位器,運用DCS組態(tài)軟件和串口調(diào)試助手軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲,并對采集到的過程輸出值進(jìn)行相關(guān)處理及數(shù)據(jù)擬合。分別真實測試了調(diào)節(jié)閥在無粘滯情況和有粘滯情況下控制系統(tǒng)的工作情況,來驗證正態(tài)分布函數(shù)擬合方法對調(diào)節(jié)閥粘滯特性檢測的正確性。
【關(guān)鍵詞】:調(diào)節(jié)閥 粘滯 數(shù)據(jù)驅(qū)動模型 正態(tài)分布函數(shù)
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH138.52
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-7
- 目錄7-9
- 第一章 緒論9-18
- 1.1 課題背景9-10
- 1.2 調(diào)節(jié)閥粘滯特性的研究現(xiàn)狀10-17
- 1.2.1 調(diào)節(jié)閥粘滯特性建模方法10-13
- 1.2.2 調(diào)節(jié)閥粘滯特性檢測方法13-17
- 1.3 本文主要工作與主要章節(jié)的安排17-18
- 1.3.1 論文的主要工作17
- 1.3.2 章節(jié)安排17-18
- 第二章 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的非線性特性描述18-25
- 2.1 氣動調(diào)節(jié)閥18-22
- 2.1.1 調(diào)節(jié)閥的構(gòu)成18-19
- 2.1.2 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)19-20
- 2.1.3 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20-21
- 2.1.4 氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的控制附件21-22
- 2.2 調(diào)節(jié)閥的非線性特性描述22-24
- 2.3 本章小結(jié)24-25
- 第三章 控制閥粘滯檢測方法的研究25-43
- 3.1 控制回路25-26
- 3.2 雙參數(shù)數(shù)據(jù)驅(qū)動粘滯模型仿真驗證26-32
- 3.2.1 開環(huán)仿真驗證27-29
- 3.2.2 閉環(huán)仿真驗證29-32
- 3.3 面積擬合分析法研究嘗試32-35
- 3.3.1 方法的提出32
- 3.3.2 數(shù)據(jù)的獲取32-33
- 3.3.3 曲線擬合33-35
- 3.4 提出正態(tài)分布函數(shù)擬合分析法35-42
- 3.4.1 方法提出35-37
- 3.4.2 仿真驗證37-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 第四章 實驗研究與分析43-57
- 4.1 實驗平臺搭建43-44
- 4.1.1 實驗系統(tǒng)的組成43-44
- 4.1.2 實驗儀器設(shè)備清單44
- 4.2 實驗數(shù)據(jù)的采集、存儲和處理44-45
- 4.2.1 實驗數(shù)據(jù)的采集及存儲44-45
- 4.2.2 實驗數(shù)據(jù)的處理45
- 4.3 實驗驗證45-56
- 4.3.1 正常情況下實驗45-50
- 4.3.2 非粘滯情況實驗(控制器參數(shù)設(shè)定)50-52
- 4.3.3 粘滯情況實驗52-56
- 4.4 總結(jié)56-57
- 第五章 總結(jié)與展望57-59
- 5.1 總結(jié)57
- 5.2 不足與展望57-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
- 致謝63-64
- 附錄64
【參考文獻(xiàn)】
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