本文關(guān)鍵詞：基于新型兩步法的閥門遲滯控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工業(yè)回路中存在的振蕩問題嚴(yán)重制約著企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高,為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決振蕩問題,振蕩監(jiān)測、振蕩的控制與補(bǔ)償勢在必行。研究表明,有20%—30%的控制回路振蕩是由控制閥引起�？刂崎y的粘滯特性Sticiton是非線性特性中最為常見的,會(huì)不同程度地影響控制系統(tǒng)的性能。遲滯同時(shí)也是控制閥門中最難克服的問題之一,它會(huì)引起控制回路的振蕩,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降,能耗增加,設(shè)備磨損加快等問題。目前,已經(jīng)有很多學(xué)者研究控制回路中的閥門遲滯特性,并且已經(jīng)取得了很多的研究成果。本論文對控制閥遲滯特性進(jìn)行了較為深入的研究,主要研究內(nèi)容有以下三個(gè)部分： 1.為了合理有效地對遲滯進(jìn)行控制與補(bǔ)償,首先研究了遲滯模型。本論文從機(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型兩方面綜述了遲滯特性的建模方法。目前,閥門遲滯的模型主要有兩種：傳統(tǒng)的物理模型和Kano模型,但是它們都有自身的局限性。本論文采用了一種更加簡單的模型,這種模型抓住遲滯的本質(zhì)特性,簡化了遲滯動(dòng)態(tài)特性的一些細(xì)節(jié)。該模型跟Kano模型相似,只有兩個(gè)參數(shù),在采用新型二步法進(jìn)行控制時(shí)該結(jié)構(gòu)更加簡單,通過辨識(shí)計(jì)算,能夠?qū)⑦t滯的大小進(jìn)行量化。 2.在閥門遲滯控制方法上,傳統(tǒng)的兩步法有著諸多限制,應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)上還有很大困難,并且該兩步法的閥門位置是不可測的。隨著生產(chǎn)工藝和測量技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在越來越多的調(diào)節(jié)閥輸出由不可測變?yōu)榭蓽y。為了克服傳統(tǒng)兩步法在工業(yè)中難以應(yīng)用的局限,本論文采用了輸出可測的調(diào)節(jié)閥,提出“新型兩步法”來控制閥門的遲滯,將預(yù)測PI控制算法和遲滯控制有機(jī)結(jié)合起來,并且具體介紹了其控制算法,分析了回路存在干擾,如何克服振蕩及工業(yè)模型失配等情況,給出了控制參數(shù)的設(shè)置方法,最后再用基于OPTO22PAC project的監(jiān)控軟件進(jìn)行仿真,仿真表明了所提出的研究方法的有效性。 3.為了將所研究的算法工程化,本論文基于OPT022PAC project的監(jiān)控軟件,開發(fā)了一套實(shí)時(shí)監(jiān)控的HMI。用戶可以直接在控制界面上改變控制器上的各種參數(shù),同時(shí)能夠清楚地看出波形的變化,該HM工簡潔、方便、實(shí)用。
【關(guān)鍵詞】：遲滯 遲滯建模 補(bǔ)償控制 新型兩步法
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP273;TH134
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 閥門遲滯的定義12
• 1.3 控制閥簡介12-15
• 1.4 閥門遲滯研究意義和現(xiàn)狀15-17
• 1.5 本論文的結(jié)構(gòu)和安排17-19
• 第二章 閥門遲滯建模19-29
• 2.1 引言19-20
• 2.2 基于機(jī)理的閥門遲滯模型20-22
• 2.2.1 傳統(tǒng)的物理模型20-22
• 2.2.2 Karnopp改進(jìn)模型22
• 2.3 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的閥門遲滯模型22-25
• 2.3.1 Kano模型22-24
• 2.3.2 簡單的遲滯模型24-25
• 2.4 本文采用的遲滯模型25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 閥門遲滯控制29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 knocker補(bǔ)償控制29-31
• 3.3 PI控制31-33
• 3.4 閥門無反饋的PI疊加控制33-34
• 3.5 Srinivasan的兩步法34-36
• 3.6 新型兩步法控制36-40
• 3.6.1 預(yù)測PI算法36-39
• 3.6.2 補(bǔ)償控制器算法39
• 3.6.3 控制器參數(shù)的設(shè)定39-40
• 3.7 本章小結(jié)40-41
• 第四章 基于OPT022 PAC Project的監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)41-53
• 4.1 引言41
• 4.2 OPT022 PAC Project的選擇41-44
• 4.2.1 設(shè)備連接的選擇方式41-43
• 4.2.2 SNAP PAC系統(tǒng)選型43-44
• 4.3 軟件開發(fā)環(huán)境的配置44-47
• 4.3.1 OPTO硬件IP的設(shè)置44-45
• 4.3.2 PAC control engines的創(chuàng)建45
• 4.3.3 MATLAB與OPTO的數(shù)據(jù)交換45-47
• 4.4 軟件開發(fā)方案47-52
• 4.4.1 控制算法模塊47-49
• 4.4.2 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)(HMI)49-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 新型兩步法的示例分析53-62
• 5.1 引言53
• 5.2 軟件仿真結(jié)構(gòu)53-54
• 5.3 示例分析54-60
• 5.3.1 加擾動(dòng)采用兩步法前后的仿真對比55-56
• 5.3.2 改變控制周期仿真對比圖56-57
• 5.3.3 改變參數(shù)Stiction仿真對比圖57-58
• 5.3.4 改變參數(shù)Absolute error仿真對比圖58-59
• 5.3.5 運(yùn)行過程中改變參數(shù)仿真59-60
• 5.3.6 工業(yè)模型失配時(shí)仿真研究60
• 5.4 本章小結(jié)60-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 總結(jié)62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 碩士攻讀期間的科研成果67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：410026