大密閉容腔動(dòng)態(tài)水壓控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著深海技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，水下設(shè)備的可靠性和安全性要求也越來越高，陸地上深海環(huán)境的壓力模擬試驗(yàn)對(duì)保證水下設(shè)備的正常工作非常重要。對(duì)某些尺寸較大的水下設(shè)備，需要大密閉容腔動(dòng)態(tài)水壓控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行水壓環(huán)境測試。
　　本文以大密閉容腔動(dòng)態(tài)水壓控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)其設(shè)計(jì)難點(diǎn)進(jìn)行了分析，提出了影響動(dòng)態(tài)水壓控制最大的參數(shù)為有效體積彈性模量，建立了液體有效體積彈性模量模型，對(duì)影響參數(shù)提出了相應(yīng)的解決措施。設(shè)計(jì)了以皮囊式蓄能器為壓力傳遞裝置的水壓

2、控制系統(tǒng)，對(duì)影響水壓控制的相關(guān)因素進(jìn)行了仿真研究，為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化、控制策略研究提供了理論依據(jù)和模型基礎(chǔ)。對(duì)經(jīng)典PID和模糊自適應(yīng)PID兩種控制策略進(jìn)行了仿真對(duì)比研究，模糊自適應(yīng)PID控制策略在快速性和平穩(wěn)性上較優(yōu)于經(jīng)典PID控制策略。最后完成了基于PC+PLC的測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　論文主要研究內(nèi)容如下:
　　第一章闡述了大密閉容腔動(dòng)態(tài)水壓控制系統(tǒng)研究意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對(duì)其水壓控制原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹，分析了現(xiàn)

3、有大密閉容腔動(dòng)態(tài)水壓控制系統(tǒng)存在問題及難點(diǎn)，最后介紹了主要研究內(nèi)容。
　　第二章建立了密閉容腔壓力模型，指出影響動(dòng)態(tài)水壓控制最大的參數(shù)為有效體積彈性模量，建立了新的液體有效體積彈性模量模型，綜合考慮了壓力、自由氣體含量、溫度對(duì)液體有效體積彈性模量的影響。最后對(duì)影響因素進(jìn)行了分析，并提出了解決措施。
　　第三章分析了各種水壓控制方案優(yōu)缺點(diǎn)及適用工況，選取采用壓力傳遞裝置的水壓控制方案，對(duì)蓄能器和液壓缸兩種壓力傳遞裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)

4、設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)計(jì)，并建立了數(shù)學(xué)模型，仿真結(jié)果顯示皮囊式蓄能器作為壓力傳遞裝置具有更好的動(dòng)態(tài)特性。
　　第四章對(duì)液壓系統(tǒng)和水壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，建立了水壓控制系統(tǒng)仿真模型，分析了比例閥固有頻率、供給流量、氣體含量對(duì)水壓控制的影響，提出采用高頻響的伺服比例閥控制壓力、變量泵和蓄能器共同提供流量的液壓結(jié)構(gòu)，提出了維持油溫穩(wěn)定、流量分段控制、壓力閉環(huán)控制的控制方案。對(duì)經(jīng)典PID和模糊自適應(yīng)PID控制策略進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明模糊自適應(yīng)PID