雙作用式開關(guān)閥控氣動閥門定位器控制研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本論文所研究的雙作用式開關(guān)閥控氣動閥門定位器,是石油、化工、電力、冶金等行業(yè)實現(xiàn)自動化控制,提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵元部件之一。本定位器采用開關(guān)閥驅(qū)動雙作用氣缸,具有造價低、抗污染力強、安裝維護方便等優(yōu)點,但獲得滿意的定位精度和穩(wěn)定的過渡過程則較為困難。本論文即針對該種定位器的控制進行研究,以獲得滿足性能指標要求的定位精度和過渡過程。具體包括以下幾方面的內(nèi)容:
  首先搭建雙作用式開關(guān)閥控氣動閥門定位器系統(tǒng)的試驗平臺,這其

2、中主要有位移傳感器電流信號到電壓信號的轉(zhuǎn)換,研華PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡的使用,開關(guān)閥驅(qū)動電路的設(shè)計,以及對采集信號的硬件濾波處理等。
  其次利用機理建模方法,對雙作用式開關(guān)閥控氣動閥門定位器系統(tǒng)進行數(shù)學(xué)建模,包括氣缸兩腔內(nèi)的壓力微分方程、開關(guān)閥的質(zhì)量流量方程和氣缸運動的動力學(xué)方程,并依據(jù)上述方程分別建立氣缸兩腔內(nèi)壓力、開關(guān)閥質(zhì)量流量和氣缸運動動力學(xué)的SIMULINK仿真模型。
  再次對比了基于PID的PWM控制策略和

3、Bang-Bang狀態(tài)反饋控制策略。通過對比可知,基于PID的PWM控制策略,存在對系統(tǒng)摩擦力較為敏感,定位精度低和無法適應(yīng)長管路等缺點,因此對于本系統(tǒng)是不適用的,而采用Bang-Bang狀態(tài)反饋控制策略可使本系統(tǒng)獲得滿意的控制效果,并進一步定性分析了位移偏差區(qū)間劃分和活塞運動速度區(qū)間劃分對控制性能的影響,還定性分析了負載質(zhì)量、氣源壓力和系統(tǒng)摩擦力對控制性能的影響,為以后的此類應(yīng)用提供參考。
  最后,在試驗平臺上對Bang-Ba

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