本文關(guān)鍵詞：氣動(dòng)智能閥門定位器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《南京理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由于其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、使用可靠、易于維護(hù)和防火防爆等優(yōu)點(diǎn),在石油、化工、紡織、冶金、制藥等大型過程控制領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。氣動(dòng)智能閥門定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的專用控制部件,可以改善閥門特性、提高控制的精度、速度和增加控制的靈活性。 隨著工業(yè)應(yīng)用對流量控制精度要求的不斷提高,對氣動(dòng)智能閥門定位器的性能相應(yīng)提出了更高的要求。氣動(dòng)執(zhí)行器具有非線性、時(shí)變性和滯后性等控制特性,而且多應(yīng)用于工業(yè)的復(fù)雜干擾環(huán)境中,這使得氣動(dòng)智能閥門定位器采用傳統(tǒng)的PID控制算法很難達(dá)到更高的性能要求。 為了提高氣動(dòng)智能閥門定位器的控制性能,早日實(shí)現(xiàn)智能閥門定位器的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化,論文以國家發(fā)展和改革委員會(huì)信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級專項(xiàng)的資助(發(fā)改辦高技[2004]1196號(hào))為應(yīng)用背景,針對氣動(dòng)執(zhí)行器的非線性特性,研究了氣動(dòng)智能閥門定位器的總體方案、軟硬件實(shí)現(xiàn)及控制方案,本文主要做了以下工作： 1、論文以氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為研究對象,分析了其控制特性,建立了其數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上提出了以超低功耗單片機(jī)MSP430芯片為核心控制器,基于工業(yè)現(xiàn)場4-20mA電流環(huán)信號(hào)和HART協(xié)議總線信號(hào)的智能閥門定位器總體控制方案和關(guān)鍵電路模塊實(shí)現(xiàn)原理； 2、針對氣動(dòng)執(zhí)行器的純滯后、非線性時(shí)變特性,結(jié)合I/P轉(zhuǎn)換器的特性分析,提出一種新型非線性自適應(yīng)PID控制算法,該算法采用非線性增益及積分、微分常數(shù)自適應(yīng),實(shí)驗(yàn)表明該算法簡單,對多種閥門全行程內(nèi)適應(yīng)性較強(qiáng),滿足工業(yè)生產(chǎn)需要； 3、基于工業(yè)現(xiàn)場組態(tài)控制要求,設(shè)計(jì)了一種簡單而有效的前饋數(shù)學(xué)變換的流量控制方法,設(shè)計(jì)了簡易鍵控及顯示的人機(jī)界面,實(shí)現(xiàn)了HART協(xié)議通訊接口及軟件。 經(jīng)過專業(yè)廠家的第三方測試表明,論文設(shè)計(jì)的氣動(dòng)智能閥門定位器的穩(wěn)態(tài)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性、抗氣源及負(fù)載擾動(dòng)能力等技術(shù)指標(biāo)均較好地達(dá)到預(yù)期要求。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH138.52

【參考文獻(xiàn)】

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