【摘要】：大部分實(shí)際工業(yè)中都包含有閥門裝置,如冶煉工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和污水處理工業(yè)等。由于閥門長期不間斷使用,以及對閥門的維護(hù)不夠等原因,閥門的摩擦力(包括動摩擦和靜摩擦)逐漸增加,導(dǎo)致回路的極限環(huán)現(xiàn)象而產(chǎn)生振蕩。回路振蕩將導(dǎo)致以下問題:(1)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量會明顯下降,導(dǎo)致產(chǎn)品合格率下降;(2)設(shè)備的磨損會加大,從而增加維護(hù)設(shè)備的成本;(3)能源的消耗會增加,直接造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。本文的主要研究內(nèi)容包括閥門的建模、振蕩診斷和帶有閥門的非線性閉環(huán)系統(tǒng)的性能評價(jià)問題:(1)閥門建模:詳細(xì)分析了 Choudhury提出的閥門模型和XCH閥門模型中存在的缺陷,并給出了修正后的閥門模型。(2)振蕩診斷:首先,通過在線的頻域辨識方法得到系統(tǒng)線性部分的傳遞函數(shù);然后,通過非線性系統(tǒng)極限環(huán)判斷準(zhǔn)則來確定系統(tǒng)的振蕩是否來自于系統(tǒng)的閥門部分。(3)系統(tǒng)性能評價(jià):針對含有閥門的非線性閉環(huán)系統(tǒng)分別提出了包含振蕩的系統(tǒng)性能評價(jià)和剔除振蕩的系統(tǒng)性能評價(jià)方法,并說明兩種系統(tǒng)性能評價(jià)之間的關(guān)系。全文以含有閥門的非線性系統(tǒng)作為基本研究對象,針對上述三個(gè)問題分別進(jìn)行分析,并分別通過了實(shí)驗(yàn)仿真的測試。在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場當(dāng)中,對于含有閥門的非線性系統(tǒng),可以利用本文的思路:首先通過振蕩檢測的方法判斷系統(tǒng)中含有振蕩;其次利用振蕩診斷的方法找到振蕩來源;最后求出系統(tǒng)的性能評價(jià)指標(biāo)來觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH134
【圖文】：

從圖２－１中可以知，系統(tǒng)輸出包含有噪聲的影響，為了消除確定型的振蕩信逡逑號，可以利用稀疏分解實(shí)現(xiàn)對其振蕩信號進(jìn)行剔除，圖２－２給出剔除噪聲影響后逡逑廣、＇邐，邐｜邋４際確定ｋ信號邐｜逡逑＼邐／邐＼邐分解后的確定型信號／逡逑１邐２００邐４００邐６００邐８００邐１０００邐１２００邐１４００邐１６００邐１８００邐２０００逡逑時(shí)間／０．１ｓ逡逑圖２－２：實(shí)際輸出與剔除噪聲后輸出對比逡逑的輸出與不包含噪聲的實(shí)際輸出之間的對比。從圖２－２中可以知道，其實(shí)際確定逡逑

逑２．２．４實(shí)驗(yàn)仿真逡逑現(xiàn)假設(shè)有圖２－１中的輸出：逡逑｜邐［邐［邐［邐［邐［邐［邐Ｉ邐［邐［逡逑｜邐［邐［邐［邐［邐［邐［邐［邐［邐［邐逡逑２００邐４００邐６００邐８００邐１０００邐１２００邐１４００邐１６００邐１８００邐２０００逡逑時(shí)間／０．１ｓ逡逑圖２－１：輸出中含有噪聲逡逑從圖２－１中可以知，系統(tǒng)輸出包含有噪聲的影響，為了消除確定型的振蕩信逡逑號，可以利用稀疏分解實(shí)現(xiàn)對其振蕩信號進(jìn)行剔除，圖２－２給出剔除噪聲影響后逡逑廣、＇邐，邐｜邋４際確定ｋ信號邐｜逡逑＼邐／邐＼邐分解后的確定型信號／逡逑１邐２００邐４００邐６００邐８００邐１０００邐１２００邐１４００邐１６００邐１８００邐２０００逡逑時(shí)間／０．１ｓ逡逑圖２－２：實(shí)際輸出與剔除噪聲后輸出對比逡逑的輸出與不包含噪聲的實(shí)際輸出之間的對比。從圖２－２中可以知道，其實(shí)際確定逡逑型信號與估計(jì)確定型信號幾乎一致，所以可以使用稀疏分解的方法對系統(tǒng)輸出進(jìn)逡逑行此類預(yù)處理。逡逑２．３振蕩檢測逡逑有諸多方法可以確定系統(tǒng)輸出中含有振蕩，如：Ｎ．Ｆ．Ｔｈｏｍｈｉｌｌ和Ｔ．ＨＳｇ

（ｂ）：自相關(guān)函數(shù)逡逑圖２－３邋（ａ）給出的是一個(gè)振幅為１的正弦信號與方差為０．１均值為０的白噪聲逡逑的疊加信號，圖２－３（ｂ）畫出的是此信號的自相關(guān)函數(shù)。逡逑從圖２－３邋（ｂ）中可以看出，其疊加信號的自相關(guān)函數(shù)是一條光滑的曲線，這是逡逑１４逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 林志濱;基于最小方差基準(zhǔn)的控制系統(tǒng)性能評價(jià)[D];廈門大學(xué);2017年

本文編號：2777190