大流量水路阀门测试系统的设计与实现

发布时间：2017-04-05 06:16

  本文关键词：大流量水路阀门测试系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前，国内研制的阀门测试系统大多是针对小流量的，以液压油为工作介质的阀门。本文以工控机和PLC为控制核心，构建了一整套大流量水路阀门的性能测试系统，为测试新型水路阀门性能参数提供了可靠的实验手段。论文主要完成了以下工作： 1、根据水路阀门测试系统的技术要求，，设计了气路及水路管道系统，提出了气液混合压力控制策略。管路系统主要包括：两个20m3的大型压力筒、四个气路流量调节阀、两台离心泵、一台柱塞泵和高压气源。实验时，采用四个气路流量调节阀分别控制被试阀进出口处两个20m3的大型压力筒的进排气，从而控制两个压力筒内部压力差。同时控制两离心泵和柱塞泵将被试阀出口处压力筒内部的水泵至被试阀进口处压力筒内，增加系统有效试验水量储备。从而使得系统在保证水路阀门测试所需大流量的同时，能够精确控制被试阀两端的压差。 2、借助AMESim仿真软件，构建了阀门测试系统的模型，通过数值模拟确定了系统参数，验证了控制策略的可行性。对于气液混合仿真系统，气液交界面的模型建立是一难点问题。本文采用气动缸和液压缸来模拟气液交界面处的气压力和液压力，通过两缸活塞杆的刚性连接来实现两种介质间的压力传递。 3、气动流量调节阀是本系统实现精确压差控制的关键执行机构，为解决其在实际使用过程中的迟滞问题，本文采用Knocker迟滞补偿方法，控制流量调节阀在需要动作的方向上提前动作，从而消除气动流量调节阀动作的滞后问题，提高系统压力控制精度，消除系统震荡。同时为降低Knocker迟滞补偿方法带来的阀门动作频率过快带来的负面影响，根据系统允许误差，设定一个阈值。当被试水路阀门两端压差误差在阈值内时，取消Knocker迟滞补偿。 4.、完成了整套阀门测试系统的编程及调试工作。试验结果验证了本文所提设计方法及控制策略的有效性。
【关键词】：压力筒 水路阀门测试 气动流量调节阀 迟滞补偿 压差控制
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.52
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题来源9
• 1.2 引言9-10
• 1.3 阀门测试系统的研究现状10-13
• 1.4 本课题的研究意义13-14
• 1.5 本文研究内容及组织结构14-17
• 2 水路阀门测试系统总体设计17-31
• 2.1 系统压力控制方法简介17-19
• 2.2 系统功能及性能指标19-21
• 2.3 系统总体方案设计21-24
• 2.4 分系统设计选型设计24-29
• 2.5 本章小结29-31
• 3 系统仿真与控制算法的优化31-48
• 3.1 液压系统仿真软件简介31-34
• 3.2 系统简化模型34-35
• 3.3 基于 AMESim 的水路阀门测试系统液压仿真35-40
• 3.4 控制方案与仿真结果40-47
• 3.5 本章小结47-48
• 4 控制系统的实现与测试结果48-62
• 4.1 控制算法介绍48-52
• 4.2 PLC 自动控制流程52-53
• 4.3 上位机监控程序流程53-55
• 4.4 实验结果55-61
• 4.5 本章小结61-62
• 5 全文总结与展望62-64
• 5.1 全文总结62
• 5.2 展望62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 附录 1 攻读学位期间发表学术论文目录68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 高钦和,郭晓松;基于ADAMS的多级液压缸系统仿真建模[J];机床与液压;2003年01期

2 刘国昌;赵红波;曾庆良;韩虎;;基于HOPSAN的液压系统仿真与应用[J];机床与液压;2006年11期

3 赵川峰;李胜;阮健;裴翔;;电反馈2D数字溢流阀的模型与实验研究[J];机床与液压;2011年03期

4 冀宏,傅新,杨华勇;非全周开口滑阀稳态液动力研究[J];机械工程学报;2003年06期

5 阮健;李胜;裴翔;俞浙青;朱发明;;2D阀控电液激振器[J];机械工程学报;2009年11期

6 弓永军;王祖温;徐杰;张增猛;;先导式纯水溢流阀仿真与试验研究[J];机械工程学报;2010年24期

7 俞宏福;贾文华;殷晨波;;节流槽阀口的流量控制特性研究[J];中国制造业信息化;2011年07期

8 孙成通;韩虎;曾庆良;;基于MATLAB液压系统仿真技术研究[J];煤矿机械;2007年07期

9 冀宏;王东升;刘小平;傅新;;滑阀节流槽阀口的流量控制特性[J];农业机械学报;2009年01期

10 陈博;杨国平;高军浩;;基于AMESim气液联合式液压冲击器的建模与仿真[J];上海工程技术大学学报;2011年04期

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本文编号：286618