發(fā)布時(shí)間：2017-09-16 17:13

  本文關(guān)鍵詞：伺服驅(qū)動(dòng)雙活塞氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置控制特性研究

  更多相關(guān)文章： 伺服驅(qū)動(dòng) 雙活塞 低速控制 協(xié)同控制

【摘要】：活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置具有建設(shè)周期短、精度高、流量穩(wěn)定、工作壓力可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),在流量計(jì)量領(lǐng)域已越來(lái)越受到重視。但是使用活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定流量計(jì)時(shí),由于活塞缸容積有限,最大檢定流量和檢定時(shí)間受到限制,伺服驅(qū)動(dòng)往復(fù)式雙活塞氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置很好地解決了該問(wèn)題。本課題針對(duì)該雙活塞氣體流量裝置的低速控制及協(xié)同控制等特性展開研究,主要內(nèi)容如下:首先,簡(jiǎn)單介紹了課題背景及意義。解釋了低速爬行的定義,描述了低速爬行的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。介紹了低速爬行運(yùn)動(dòng)與多電機(jī)協(xié)同控制的研究意義和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。其次,針對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)往復(fù)式雙活塞裝置設(shè)計(jì)了三種工作模式,分別介紹了不同模式下裝置的工作原理與數(shù)學(xué)模型,并且展開了實(shí)驗(yàn)研究。該伺服驅(qū)動(dòng)往復(fù)式雙活塞氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置與浙江省計(jì)量科學(xué)研究院的基于零平衡調(diào)節(jié)原理的活塞裝置比對(duì)一致性良好,重復(fù)性為0.02%。接著,針對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)雙活塞裝置檢定小流量噴嘴時(shí),電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較低出現(xiàn)的爬行現(xiàn)象展開研究。電機(jī)低速情況下,其轉(zhuǎn)矩值不斷升高,常伴隨電機(jī)由于轉(zhuǎn)矩值過(guò)高而報(bào)錯(cuò)急停,致使裝置不能滿足檢定小流量噴嘴的要求。文章分析了產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的機(jī)理,并提出在不改進(jìn)硬件的前提下,通過(guò)在電機(jī)運(yùn)動(dòng)曲線中疊加顫振信號(hào)的方式改善爬行現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)證明該方法有效改善雙活塞裝置的低速工況,電機(jī)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩明顯下降,從而將裝置可檢定的最小流量由0.064m3/h拓展到0.04m3/h。最后,針對(duì)裝置的雙缸并聯(lián)聯(lián)動(dòng)模式下兩電機(jī)協(xié)同運(yùn)行,提出了基于模糊PID的交叉耦合控制模式。在Matlab/Simulink環(huán)境建立模型并開展協(xié)同控制以及抗干擾研究,仿真驗(yàn)證結(jié)果表明兩電機(jī)基于模糊PID的交叉耦合控制優(yōu)于常規(guī)PID交叉耦合控制、優(yōu)于雙電機(jī)并行閉環(huán)控制模式,可有效改善裝置的協(xié)同控制特性。
【關(guān)鍵詞】：伺服驅(qū)動(dòng) 雙活塞 低速控制 協(xié)同控制
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH814
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 緒論14-22
• 1.1 引言14
• 1.2 氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 本課題研究目的17
• 1.4 低速爬行17-19
• 1.4.1 低速爬行的定義17
• 1.4.2 低速爬行的意義和現(xiàn)象17-18
• 1.4.3 低速爬行的研究進(jìn)展18-19
• 1.5 多電機(jī)協(xié)同控制19-20
• 1.5.1 多電機(jī)協(xié)同控制的意義19
• 1.5.2 多電機(jī)協(xié)同控制研究現(xiàn)狀19-20
• 1.6 本論文主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 2 雙活塞裝置工作原理及實(shí)驗(yàn)方案22-38
• 2.1 裝置的技術(shù)指標(biāo)及工作原理22-25
• 2.1.1 單缸模式23-24
• 2.1.2 雙缸并聯(lián)聯(lián)動(dòng)模式24-25
• 2.1.3 雙缸串聯(lián)聯(lián)動(dòng)模式25
• 2.2 數(shù)學(xué)模型25-29
• 2.3 實(shí)驗(yàn)研究29-37
• 2.3.1 氣密性實(shí)驗(yàn)29-32
• 2.3.2 單缸實(shí)驗(yàn)32-34
• 2.3.3 雙缸串聯(lián)聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)34-36
• 2.3.4 雙缸并聯(lián)聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 3 伺服電機(jī)低速爬行現(xiàn)象研究38-50
• 3.1 低速爬行現(xiàn)象分析38-40
• 3.2 低速爬行原因分析40-43
• 3.2.1 活塞結(jié)構(gòu)分析40-42
• 3.2.2 電機(jī)特性分析42-43
• 3.3 解決方案43-44
• 3.4 電機(jī)低速特性實(shí)驗(yàn)44-49
• 3.4.1 對(duì)比性實(shí)驗(yàn)44-47
• 3.4.2 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)47-48
• 3.4.3 工作腔內(nèi)氣體狀態(tài)實(shí)驗(yàn)48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 多電機(jī)協(xié)同控制算法研究50-71
• 4.1 模型介紹50-54
• 4.2 并行同步控制54-57
• 4.3 基于PID的交叉耦合控制57-60
• 4.4 基于模糊PID的交叉耦合控制60-67
• 4.4.1 模糊PID控制系統(tǒng)的基本思路61-62
• 4.4.2 模糊控制器的實(shí)現(xiàn)62-67
• 4.5 模糊PID交叉耦合控制的仿真研究67-70
• 4.6 本章小結(jié)70-71
• 5 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 課題研究總結(jié)71-72
• 5.2 課題創(chuàng)新點(diǎn)72
• 5.3 課題研究展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 作者簡(jiǎn)介76

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 何洪;;計(jì)算機(jī)數(shù)字處理技術(shù)在氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上的應(yīng)用[J];計(jì)量技術(shù);2006年08期

2 何洪;;計(jì)算機(jī)數(shù)字處理技術(shù)在氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上的應(yīng)用[J];中國(guó)計(jì)量;2007年04期

3 呂金華;岳遠(yuǎn)朋;;氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置氣源部分流量控制方法的應(yīng)用[J];中國(guó)計(jì)量;2008年07期

4 王學(xué)軍;高曉峰;岳遠(yuǎn)朋;;簡(jiǎn)述氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量不確定度[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì);2009年21期

5 陳慧云;程佳;黃震威;李東升;徐志鵬;;一種電驅(qū)動(dòng)雙活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[J];傳感器與微系統(tǒng);2013年01期

6 蔡明山;王平靜;;氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析[J];甘肅科技;2013年02期

7 裴海琴;;大口徑氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[J];中國(guó)計(jì)量;2013年11期

8 孫淮清;;第八講 氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置[J];自動(dòng)化儀表;1983年04期

9 國(guó)明昌;龔家彪;;國(guó)家原油大流量計(jì)量站三套氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的比對(duì)實(shí)驗(yàn)[J];計(jì)量技術(shù);1992年11期

10 谷祖康;氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的誤差來(lái)源[J];現(xiàn)代計(jì)量測(cè)試;1998年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 蔣建新;王葳;杜永申;;音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定數(shù)據(jù)處理[A];企業(yè)計(jì)量測(cè)試與質(zhì)量管理——中國(guó)科協(xié)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

2 張東飛;;鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置及其測(cè)量不確定度分析[A];江蘇計(jì)量測(cè)試學(xué)術(shù)論文集（2009）[C];2009年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 韓遠(yuǎn)清;氣體流量檢測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2003年

2 趙燕君;浙江美捷：科技創(chuàng)新贏市場(chǎng)[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳超;高精度氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立[D];天津大學(xué);2012年

2 陳慧云;電驅(qū)動(dòng)雙活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2013年

3 王文林;活塞式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定控制系統(tǒng)的研究[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2012年

4 單海娣;平衡式活塞氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)容積的測(cè)量[D];河北大學(xué);2013年

5 耿存杰;槽道式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

6 汪歡歡;基于音速噴嘴的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[D];華南理工大學(xué);2013年

7 趙寧;移動(dòng)式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[D];河北大學(xué);2010年

8 常向月;基于全對(duì)稱柱塞結(jié)構(gòu)的微小氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研究[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2014年

9 施榮理;標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的研制[D];華東理工大學(xué);2012年

10 戴佳音;伺服驅(qū)動(dòng)雙活塞氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置控制特性研究[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2015年

，

本文編號(hào)：864352