本文關(guān)鍵詞：電站調(diào)節(jié)閥門直驅(qū)式電液執(zhí)行器的仿真和實驗研究

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【摘要】：電站調(diào)節(jié)閥門用于連續(xù)調(diào)節(jié)管路介質(zhì)流量,是電站自動控制系統(tǒng)的終端執(zhí)行元件。本文通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前廣泛應(yīng)用的三大類閥門執(zhí)行器:氣動、電動和氣動閥門執(zhí)行器皆存在著優(yōu)勢與不足。隨著電網(wǎng)逐漸向自動化、智能化發(fā)展,急需一種集上述三種閥門執(zhí)行器的優(yōu)點于一身的閥門執(zhí)行器產(chǎn)品。直驅(qū)式容積控制(DDVC)技術(shù),以其小型集成化、抗負(fù)載干擾能力強(qiáng)、高效節(jié)能以及動力獲取方便等優(yōu)勢,為新型調(diào)節(jié)閥門執(zhí)行器產(chǎn)品的革新帶來了希望。本文首先按照給定的閥門執(zhí)行器技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行元件選型。隨后進(jìn)行包含電機(jī)、泵、集成閥組、增壓式無動力補油油箱、單出桿對稱液壓缸以及傳感儀器在內(nèi)的DDVC執(zhí)行器總體結(jié)構(gòu)集成化和無管化設(shè)計。然后,根據(jù)所設(shè)計的DDVC液壓系統(tǒng)原理,建立了DDVC泵控缸動力機(jī)構(gòu)AMESim模型,其中包含了對容積泵、液控單向閥等子模型的單獨仿真,并對閉式回路工作特性進(jìn)行深入剖析。隨后與經(jīng)整定的交流永磁同步電機(jī)傳遞函數(shù)模型通過AMESim/Simulink接口組合在一起,合成為DDVC系統(tǒng)復(fù)合模型。仿真結(jié)果相比于典型的DDVC系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型,頻率響應(yīng)基本不變,但在執(zhí)行器換向時產(chǎn)生了死區(qū)非線性現(xiàn)象。根據(jù)DDVC系統(tǒng)復(fù)合模型的仿真特性建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程并將其離散化,簡析其結(jié)構(gòu)參數(shù)攝動與外部負(fù)載擾動。為實現(xiàn)控制系統(tǒng)的全狀態(tài)反饋,設(shè)計了離散的積分鏈?zhǔn)轿⒎制?根據(jù)位置測量信號估計執(zhí)行器的速度和加速度,并簡析不同的參數(shù)對于微分器性能的影響。對離散滑�？刂撇呗詰�(yīng)用基本條件、趨近律、控制律等方面的理論分析,并通過極點配置法進(jìn)行滑模切換函數(shù)設(shè)計。最終在Simulink中搭建帶微分器的離散滑�？刂破髂Ｐ�,經(jīng)仿真,初步驗證了其可行性。最后,搭建了完整的DDVC電控系統(tǒng)。在CCS集成開發(fā)平臺中編寫DSP處理器實時控制程序,在LabVIEW中搭建采集與控制上位機(jī)界面,兩者通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊�？刂扑惴ǔ绦蜻x擇與仿真階段完全一致參數(shù)配置,進(jìn)行仿真模型和微分器模型的驗證。最終對滑�？刂破餍阅苓M(jìn)行了測試,得到了與仿真結(jié)果基本一致的結(jié)論。驗證了滑�？刂葡鄬ID控制在系統(tǒng)快速性、跟蹤精度以及對死區(qū)非線性的補償作用方面的優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM62;TH134
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本文編號：1162319