气动调节阀粘滞特性检测方法研究

发布时间：2017-04-06 07:16

  本文关键词：气动调节阀粘滞特性检测方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接收控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。在生产过程中，控制回路的主要作用就是保证生产过程在设定条件下安全有效地进行。不良的控制回路会产生很多意想不到的结果，比如干扰生产过程的连续性，降低产品的质量，增大能源以及原材料的损耗等，导致工厂重大经济损失。控制系统性能变差主要表现在控制回路发生振荡，而引起控制回路振荡现象的原因主要有三类：控制器参数整定、外部因素的干扰、调节阀问题。阀门问题引起控制回路的振荡，主要是自身的粘滞、死区，磁滞、饱和等非线性因素，其中粘滞特性是主要因素。所以调节阀粘滞特性地研究，对石油及化工等大型工业的安全、稳定、高效的生产有着非常重要的意义。 本文介绍了调节阀非线性特性和气动调节阀基本构成的基本知识。然后在调节阀粘滞特性的检测方法上展开研究，主要贡献分为两个部分： 1、提出一种新的运用正态分布函数拟合检测方法来判断控制回路调节阀是否存在粘滞特性的方法。分别将该检测方法运用到控制器参数设定不合理产生振荡的情况、调节阀自身粘滞特性产生振荡的情况，，通过仿真分析可以看出该检测方法能够很好的检测出调节阀是否存在粘滞特性。 2、调节阀粘滞特性检测方法的实验验证。以过程控制实验室的设备为基础搭建实验平台，采用实验室自主开发的智能定位器，运用DCS组态软件和串口调试助手软件实现数据的采集、处理、存储，并对采集到的过程输出值进行相关处理及数据拟合。分别真实测试了调节阀在无粘滞情况和有粘滞情况下控制系统的工作情况，来验证正态分布函数拟合方法对调节阀粘滞特性检测的正确性。
【关键词】：调节阀 粘滞 数据驱动模型 正态分布函数
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH138.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 调节阀粘滞特性的研究现状10-17
• 1.2.1 调节阀粘滞特性建模方法10-13
• 1.2.2 调节阀粘滞特性检测方法13-17
• 1.3 本文主要工作与主要章节的安排17-18
• 1.3.1 论文的主要工作17
• 1.3.2 章节安排17-18
• 第二章 气动薄膜调节阀的非线性特性描述18-25
• 2.1 气动调节阀18-22
• 2.1.1 调节阀的构成18-19
• 2.1.2 气动薄膜调节阀的执行机构19-20
• 2.1.3 气动薄膜调节阀的调节机构20-21
• 2.1.4 气动薄膜调节阀的控制附件21-22
• 2.2 调节阀的非线性特性描述22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 控制阀粘滞检测方法的研究25-43
• 3.1 控制回路25-26
• 3.2 双参数数据驱动粘滞模型仿真验证26-32
• 3.2.1 开环仿真验证27-29
• 3.2.2 闭环仿真验证29-32
• 3.3 面积拟合分析法研究尝试32-35
• 3.3.1 方法的提出32
• 3.3.2 数据的获取32-33
• 3.3.3 曲线拟合33-35
• 3.4 提出正态分布函数拟合分析法35-42
• 3.4.1 方法提出35-37
• 3.4.2 仿真验证37-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 实验研究与分析43-57
• 4.1 实验平台搭建43-44
• 4.1.1 实验系统的组成43-44
• 4.1.2 实验仪器设备清单44
• 4.2 实验数据的采集、存储和处理44-45
• 4.2.1 实验数据的采集及存储44-45
• 4.2.2 实验数据的处理45
• 4.3 实验验证45-56
• 4.3.1 正常情况下实验45-50
• 4.3.2 非粘滞情况实验(控制器参数设定)50-52
• 4.3.3 粘滞情况实验52-56
• 4.4 总结56-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 总结57
• 5.2 不足与展望57-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 附录64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 胡文涛;孙俊逸;;微机串口通信系统的Visual C++实现[J];武汉船舶职业技术学院学报;2007年02期

2 汪涛,罗洪平,陶纯匡;RS232串口通信在CCD在线测量中的应用[J];系统工程与电子技术;2005年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 冯涛;机油冷却器传热性能测试系统中的流量控制研究[D];武汉理工大学;2005年

2 张一清;工业控制回路的振荡监测和诊断[D];浙江大学;2007年

3 冯向丽;液位集散控制系统的设计与实现[D];南京理工大学;2008年

4 韩俊林;控制阀粘滞特性建模、检测与补偿方法研究[D];浙江大学;2010年

  本文关键词：气动调节阀粘滞特性检测方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：288477