閥門定位器的機(jī)理建模和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、閥門定位器在氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)中充當(dāng)著核心控制器的作用,在現(xiàn)代工業(yè)過程控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。閥門定位器包括了控制器、電氣轉(zhuǎn)換單元和閥位反饋單元三部分。電氣轉(zhuǎn)換單元內(nèi)部又包括力矩馬達(dá)、噴嘴擋板和繼動(dòng)器三部分。閥門定位器的機(jī)理建模和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)合了理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證深入研究了定位器的模型,為進(jìn)一步深入研究定位器提供了基礎(chǔ)。
　　 本論文首先介紹了閥門定位器的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)其基本原理、系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行了介紹。然后分別對(duì)閥門定位器的構(gòu)成部件:

2、力矩馬達(dá)、噴嘴擋板和繼動(dòng)器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)說明。力矩馬達(dá)是定位器的核心組成部件,針對(duì)其個(gè)別性能參數(shù)難以獲得的情況,我們采用了基于部分?jǐn)?shù)據(jù)的最小二乘擬合法進(jìn)行辨識(shí)。本文結(jié)合磁路學(xué)和電路學(xué)的知識(shí)對(duì)力矩馬達(dá)進(jìn)行機(jī)理建模,構(gòu)建了力矩馬達(dá)的系統(tǒng)模型。力矩馬達(dá)結(jié)合噴嘴擋板一同構(gòu)建了定位器中電氣轉(zhuǎn)換單元,而噴嘴擋板結(jié)構(gòu)簡單工作效率高,我們從流體力學(xué)的角度出發(fā)結(jié)合流量和壓強(qiáng)的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行了機(jī)理分析和建模。本文重點(diǎn)對(duì)繼動(dòng)器內(nèi)部構(gòu)成、工作過程進(jìn)行了詳盡

3、的闡述,分別對(duì)繼動(dòng)器的進(jìn)氣、排氣等不同狀態(tài)下的氣體流量進(jìn)行了詳盡的機(jī)理建模。根據(jù)氣體質(zhì)量流量在聲速和亞聲速流通下滿足不同的流量方程,區(qū)別得進(jìn)行了建模。為了驗(yàn)證所建立的閥門定位器機(jī)理建模的正確性,分別對(duì)力矩馬達(dá)、繼動(dòng)器設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)方案,結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡、串口通信等采集到大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過實(shí)測數(shù)據(jù)的分析來驗(yàn)證機(jī)理模型的正確性。同時(shí)不斷修正和完善我們的機(jī)理模型,以求使機(jī)理模型更加吻合實(shí)測數(shù)據(jù)曲線。
　　 最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析