大密閉容腔動態(tài)水壓控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著深海技術的持續(xù)發(fā)展，水下設備的可靠性和安全性要求也越來越高，陸地上深海環(huán)境的壓力模擬試驗對保證水下設備的正常工作非常重要。對某些尺寸較大的水下設備，需要大密閉容腔動態(tài)水壓控制系統(tǒng)對其進行水壓環(huán)境測試。
　　本文以大密閉容腔動態(tài)水壓控制系統(tǒng)為研究對象，對其設計難點進行了分析，提出了影響動態(tài)水壓控制最大的參數(shù)為有效體積彈性模量，建立了液體有效體積彈性模量模型，對影響參數(shù)提出了相應的解決措施。設計了以皮囊式蓄能器為壓力傳遞裝置的水壓

2、控制系統(tǒng)，對影響水壓控制的相關因素進行了仿真研究，為系統(tǒng)結構設計、參數(shù)優(yōu)化、控制策略研究提供了理論依據(jù)和模型基礎。對經(jīng)典PID和模糊自適應PID兩種控制策略進行了仿真對比研究，模糊自適應PID控制策略在快速性和平穩(wěn)性上較優(yōu)于經(jīng)典PID控制策略。最后完成了基于PC+PLC的測控系統(tǒng)的設計。
　　論文主要研究內容如下:
　　第一章闡述了大密閉容腔動態(tài)水壓控制系統(tǒng)研究意義和國內外研究現(xiàn)狀，并對其水壓控制原理進行了詳細介紹，分析了現(xiàn)

3、有大密閉容腔動態(tài)水壓控制系統(tǒng)存在問題及難點，最后介紹了主要研究內容。
　　第二章建立了密閉容腔壓力模型，指出影響動態(tài)水壓控制最大的參數(shù)為有效體積彈性模量，建立了新的液體有效體積彈性模量模型，綜合考慮了壓力、自由氣體含量、溫度對液體有效體積彈性模量的影響。最后對影響因素進行了分析，并提出了解決措施。
　　第三章分析了各種水壓控制方案優(yōu)缺點及適用工況，選取采用壓力傳遞裝置的水壓控制方案，對蓄能器和液壓缸兩種壓力傳遞裝置進行了結構

4、設計和參數(shù)設計，并建立了數(shù)學模型，仿真結果顯示皮囊式蓄能器作為壓力傳遞裝置具有更好的動態(tài)特性。
　　第四章對液壓系統(tǒng)和水壓系統(tǒng)進行了設計，建立了水壓控制系統(tǒng)仿真模型，分析了比例閥固有頻率、供給流量、氣體含量對水壓控制的影響，提出采用高頻響的伺服比例閥控制壓力、變量泵和蓄能器共同提供流量的液壓結構，提出了維持油溫穩(wěn)定、流量分段控制、壓力閉環(huán)控制的控制方案。對經(jīng)典PID和模糊自適應PID控制策略進行了仿真研究，結果表明模糊自適應PID