針對(duì)高精度超高壓液相泵運(yùn)行時(shí)易在加速度拐點(diǎn)處出現(xiàn)電機(jī)抖動(dòng)的問題,提出了一種等面積平滑補(bǔ)償控制方法。對(duì)液相泵運(yùn)行曲線進(jìn)行平滑處理,確保液相泵在初始速度較高的加速度拐點(diǎn)處平穩(wěn)過渡,不產(chǎn)生抖動(dòng);對(duì)因平滑處理而減小的位移進(jìn)行補(bǔ)償,確保在液相泵單個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束前補(bǔ)齊位移,使得液相泵的吸入液體總量與排出液體總量不變。最后通過電機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)、流量精度檢測試驗(yàn)、響應(yīng)速度檢測試驗(yàn)、超高效分離試驗(yàn)來驗(yàn)證所提方法的可行性。試驗(yàn)結(jié)果表明:等面積平滑補(bǔ)償控制方法解決了電機(jī)在高初始速度的加速度拐點(diǎn)處抖動(dòng)的問題,使液相泵輸出液體的流量精度從0.081%提高到0.055%。等面積平滑補(bǔ)償控制方法有效提高了液相泵輸出液體的流量精度,具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、計(jì)算精度高等特點(diǎn),為提高樣品檢測效率提供了一定的理論依據(jù)。 

【文章來源】：工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2020,27(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

2 平滑補(bǔ)償后測試樣品的分離峰形

圖1 2 平滑補(bǔ)償后測試樣品的分離峰形由圖11與圖12可見，樣品分離后都呈現(xiàn)4個(gè)清晰的峰形，分別對(duì)應(yīng)羥基苯甲酸甲酯、羥基苯甲酸乙酯、羥基苯甲酸丙酯和羥基苯甲酸丁酯。液相泵運(yùn)行曲線平滑補(bǔ)償后，測試樣品的峰形更為清晰、線條更直、間隔更大，且沒有形成多余的峰，這就使得每個(gè)峰的峰面積能計(jì)算得更為準(zhǔn)確，計(jì)算得到的各組分濃度更接近實(shí)際濃度，其中：平滑補(bǔ)償后濃度誤差小于0.13%，平滑補(bǔ)償前濃度誤差小于0.57%，由此可見對(duì)液相泵運(yùn)行曲線進(jìn)行平滑補(bǔ)償后，液相泵對(duì)樣品的分離效果更佳，有利于組分檢測分析。

隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，為了減少電機(jī)在加速度拐點(diǎn)處的抖動(dòng)，確保電機(jī)運(yùn)行過程中的精度，在實(shí)際工程應(yīng)用中，會(huì)對(duì)電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行優(yōu)化。目前多采用S型曲線優(yōu)化方法，該方法因被控對(duì)象加減速階段的速度曲線呈S形而得名，它包含7段三次樣條函數(shù)[7-9]，即將速度曲線按加速度類型分成7個(gè)階段：加加速段、勻加速段、減加速段、勻速段、加減速段、勻減速段和減減速段，如圖1所示。由圖1可見，理論上可以通過對(duì)加速度的控制，使速度平滑過渡，不產(chǎn)生“拐點(diǎn)”，但這就要求液相泵在實(shí)際運(yùn)行過程中需在速度為零時(shí)迅速換向，保證吸液與排液過程快速切換，否則，由于液體在微小體積下的“粘連效應(yīng)”，有可能出現(xiàn)“斷流”現(xiàn)象，從而影響液相泵精度。在總位移不變的前提下，若要確保速度為零處的快速換向而使電機(jī)保持勻加速運(yùn)動(dòng)，勢必會(huì)影響原運(yùn)行曲線的形狀，導(dǎo)致泵體運(yùn)動(dòng)相位改變，從而影響液相泵的精度，由此說明液相泵電機(jī)控制不能直接采用傳統(tǒng)的S型曲線進(jìn)行優(yōu)化。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國產(chǎn)高精度超高壓液相泵梯度洗脫性能分析[J]. 李泓文,聶大林.  儀器儀表用戶. 2019(01)
[2]步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)建模及加減速曲線優(yōu)化[J]. 王邦繼,劉慶想,周磊,卜朗,李相強(qiáng),張健穹.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]一種新型S形曲線步進(jìn)電機(jī)加減速控制方法[J]. 廖永富,羅忠,冉全.  湖北第二師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]基于模糊PID控制的電機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服系統(tǒng)[J]. 呂東陽,王顯軍.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(S1)
[5]永磁同步電機(jī)矢量控制解耦方法的研究[J]. 陳修亮,車倍凱.  電氣技術(shù). 2013(04)
[6]基于S曲線的步進(jìn)電機(jī)加減速的控制[J]. 楊超,張冬泉.  機(jī)電工程. 2011(07)
[7]步進(jìn)電機(jī)升降頻的優(yōu)化算法[J]. 劉穎,王志剛,王紅,張素偉.  微電機(jī). 2010(08)
[8]多維液相色譜儀的研制與開發(fā)[J]. 梁振,張麗華,李彤,張玉奎.  現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2008(04)
[9]二相混合式步進(jìn)電機(jī)模型參數(shù)的辨識(shí)[J]. 史敬灼,徐殿國,王宗培.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2001(04)

碩士論文
[1]超效液相色譜系統(tǒng)構(gòu)建及其色譜性能評(píng)價(jià)[D]. 沈從華.南京理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3059021