本文關(guān)鍵詞：直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制研究

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【摘要】：閥門廣泛應(yīng)用在石油化工、電力、冶金、城市供熱、輕紡、建筑等行業(yè)的管網(wǎng)系統(tǒng)控制中。隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)和工業(yè)自動化進(jìn)程的加快,閥門產(chǎn)業(yè)在裝備制造業(yè)中的地位日益凸顯,這同時也給閥門產(chǎn)業(yè)帶來了挑戰(zhàn)。閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為驅(qū)動閥門的重要組件,這對其響應(yīng)速度、控制精度、安全性等也提出了更高的要求。其中電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)不斷應(yīng)用科技發(fā)展的成果,其出色的性能能夠滿足閥門控制的需求。然而高端市場的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)大多被國外巨頭壟斷,所以研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高水平電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)勢在必行�；谝陨纤伎�,本課題開展了直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制研究。首先,根據(jù)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)具體的工況要求,完成了其控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計,開發(fā)出一套以LPC1768芯片為控制核心的控制器。在硬件上完成了鍵盤輸入、液晶顯示、串行通訊、數(shù)據(jù)存儲、信號采集、報警、伺服電機(jī)驅(qū)動等模塊電路的設(shè)計；在軟件中實現(xiàn)了電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)定、伺服控制、串口通訊等功能,其算法簡單易行,程序執(zhí)行速度快。其次,根據(jù)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程操控的需求,基于RS-232串口通訊協(xié)議,應(yīng)用VB語言設(shè)計了上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠與下位機(jī)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,能夠完成對控制系統(tǒng)的操控,建立數(shù)據(jù)庫并能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行更高級操作。再次,提出了一種能夠快速準(zhǔn)確辨識交流異步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方法,旨在應(yīng)用于電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)電子轉(zhuǎn)矩保護(hù)系統(tǒng)。對所提出的轉(zhuǎn)矩辨識算法進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo),從交流異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型出發(fā),經(jīng)由坐標(biāo)變換、轉(zhuǎn)子磁場定向、轉(zhuǎn)子磁鏈觀測,最后得出轉(zhuǎn)矩辨識算法。通過在Matlab/Simulink中建立模型進(jìn)行了精確仿真,研究了系統(tǒng)在階躍負(fù)載下的轉(zhuǎn)矩的辨識結(jié)果,驗證了所提出的轉(zhuǎn)矩辨識算法優(yōu)越性。最后,對電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行了分析,以系統(tǒng)各個部分的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),推導(dǎo)出了電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù),并驗證了系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性。然后對電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了研究,在常規(guī)PID的基礎(chǔ)上,提出了基于“教與學(xué)”(TLBO)算法優(yōu)化的PID控制策略。通過MATLAB編程仿真,得出了執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)在應(yīng)用新的控制策略后的階躍響應(yīng),正弦跟蹤性能、方波跟蹤性能、隨機(jī)信號跟蹤性能,并與常規(guī)的PID控制策略進(jìn)行了對比,闡述了其優(yōu)越性,驗證了應(yīng)用新的控制策略的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)能夠達(dá)到設(shè)計要求。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP215

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高天云;電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的維護(hù)保養(yǎng)及應(yīng)用[J];自動化博覽;2003年04期

2 徐毅 ,孫亞泉 ,趙紹松;火電機(jī)組對電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能的基本要求[J];山東電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報;2004年04期

3 呂玉華;;淺談電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及故障排除[J];機(jī)電工程技術(shù);2009年03期

4 王為剛;;揭秘神奇的智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)[J];金屬世界;2011年03期

5 范宗海;賈鐵虎;;智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制信號電源及接線設(shè)計[J];石油化工設(shè)計;2011年03期

6 梁忠;;我國電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及發(fā)展動向[J];自動化儀表;1993年07期

7 ;電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)[J];機(jī)電新產(chǎn)品導(dǎo)報;2000年Z4期

8 劉運全;電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運行中振蕩原因分析及處理[J];中國甜菜糖業(yè);2002年01期

9 高天云;電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性及維護(hù)[J];自動化儀表;2004年05期

10 李周平;;智能大流量電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2007年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 陳新亞;牛玉廣;余康;劉道光;;總線型智能電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計[A];中國計量協(xié)會冶金分會2009年年會論文集[C];2009年

2 劉海員;;智能電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)技術(shù)特點及其應(yīng)用[A];中國儀器儀表學(xué)會2008學(xué)術(shù)年會第二屆智能檢測控制技術(shù)及儀表裝置發(fā)展研討會論文集[C];2008年

3 浦東;;燒結(jié)機(jī)工程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)試新方法[A];全國冶金自動化信息網(wǎng)2014年會論文集[C];2014年

4 ;科環(huán)華電天仁電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲發(fā)明專利[A];《電站信息》2013年第07期[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 曉溫;電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)國際水平[N];中國電力報;2000年

2 孟曉 國利;智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)國際水平[N];中國機(jī)電日報;2000年

3 董明;一步跨越三十年[N];中華建筑報;2000年

4 蘇煒 彭定春;奮起沖擊技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域[N];中國石油報;2007年

5 遼寧 徐濤;MD系列電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理及常見故障檢修[N];電子報;2007年

6 郭群山;“亡羊”之前就“補(bǔ)牢”[N];解放軍報;2010年

7 易協(xié)惠;儀器儀表行業(yè)確立“十五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目[N];中國機(jī)電日報;2001年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高健;基于DSP和CPLD的開關(guān)磁阻調(diào)速型閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計[D];江蘇大學(xué);2016年

2 韓吉偉;直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制研究[D];山東大學(xué);2016年

3 呂亞磊;多回轉(zhuǎn)閥門智能電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開發(fā)及多剛體動力學(xué)研究[D];中原工學(xué)院;2016年

4 王曉明;智能電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

5 梁銓;智能電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

6 張建淵;智能電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)研究與實現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2006年

7 張慶思;智能型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計[D];遼寧科技大學(xué);2006年

8 黃春英;新型閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究與開發(fā)[D];大連理工大學(xué);2003年

9 段振偉;智能變頻電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研制[D];南京理工大學(xué);2007年

10 閆瑞萍;新型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計及軟件開發(fā)[D];西安理工大學(xué);2007年

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本文編號：1203630