某型壓力筒控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、壓力筒是實(shí)驗(yàn)室條件下模擬深海壓力的專用設(shè)備。一般壓力筒的壓力控制系統(tǒng)大多采用強(qiáng)制改變壓力筒內(nèi)容積的方法進(jìn)行筒內(nèi)壓力控制，但針對(duì)超大型壓力筒該控制方案卻不可實(shí)現(xiàn)，基于此本文提出一種適用于超大容積壓力筒壓力控制的加壓方案。
　　 本文的研究對(duì)象是容積為75m3的超大壓力筒，針對(duì)該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)和控制特性要求，從流體力學(xué)的基本理論出發(fā)，提出在不改變?cè)摮髩毫ν踩莘e的前提下通過(guò)向筒內(nèi)強(qiáng)制注入高壓水的方法來(lái)加壓，而通過(guò)調(diào)節(jié)壓力筒上與大

2、氣相通的出水調(diào)節(jié)閥來(lái)減壓。全文首先簡(jiǎn)單介紹了該控制系統(tǒng)的總體分析及壓力筒控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)。為了滿足超大壓力筒的加壓要求，對(duì)提供高壓水源的蓄能壓力罐加壓方案進(jìn)行探討，包括：加壓方式的靜力分析、加壓的方案確定、蓄能罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。
　　 隨后根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)和性能要求，并參考各種水壓元件選型資料，對(duì)系統(tǒng)水壓管路及水壓元件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)與計(jì)算分析。完成所有的理論計(jì)算與元件選型后，在仿真軟件AMESim中建立半物理模型，仿真模型中按實(shí)

3、際計(jì)算與選型元件參數(shù)輸入。
　　 運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的各個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑M壓力筒中需要完成的試驗(yàn)過(guò)程，進(jìn)而得到直觀的仿真曲線以便進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化等。在仿真分析過(guò)程中，模擬穩(wěn)定水壓變化試驗(yàn)著重對(duì)比分析了大壓力筒調(diào)節(jié)閥、開(kāi)關(guān)閥復(fù)合控制策略以及單獨(dú)調(diào)節(jié)閥控制策略，論證了本試驗(yàn)系統(tǒng)中采用的復(fù)合控制策略的優(yōu)越性。最后，考慮到試驗(yàn)系統(tǒng)的使用性，兼顧系統(tǒng)在實(shí)際裝配、調(diào)試和投入使用后可能出現(xiàn)的一些狀況，提出本系統(tǒng)必須重視的誤差問(wèn)題和安全問(wèn)