氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的建模與控制方法研究.pdf

1、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是過程工業(yè)中的重要自動(dòng)化元件，其控制性能也是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥研究中的重要內(nèi)容。一個(gè)能夠準(zhǔn)確反映氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)特性的系統(tǒng)機(jī)理模型，可以為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥定位控制算法研究提供便利的平臺(tái)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥本質(zhì)是一個(gè)非線性系統(tǒng)，對(duì)于其非線性特征的研究有利于機(jī)理模型的進(jìn)一步完善和改進(jìn)。在模型仿真和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制算法的控制性能進(jìn)行量化評(píng)估和分析，研究能夠精確、快速、穩(wěn)定的控制閥位開度的參數(shù)整定方法，對(duì)于過程自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成本節(jié)約和生產(chǎn)

2、效率的提高具有積極意義。
　　論文的工作包括以下內(nèi)容：
　　首先詳細(xì)介紹了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理，以系統(tǒng)的工作原理為依據(jù)，將系統(tǒng)劃分為智能定位器、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)閥體三個(gè)子系統(tǒng)。對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行模塊化機(jī)理分析建模。得益于模塊劃分的建模思想，本文給出的機(jī)理模型庫具有良好的可移植性和擴(kuò)展性。
　　其次通過Matlab/Simulink平臺(tái)進(jìn)行了無負(fù)載氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥模型的仿真分析，結(jié)果表明在部分工作點(diǎn)，模型具有良好的準(zhǔn)

3、確性。進(jìn)一步，通過一系列的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥開環(huán)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，確定了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)的四個(gè)非線性特征，為將來模型的完善和改進(jìn)提供了參考。
　　再次本文對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制算法進(jìn)行研究，給出了基于對(duì)象系統(tǒng)階躍響應(yīng)的模型參數(shù)辨識(shí)方法和基于IMC-PID的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥定位器控制算法及其參數(shù)整定方法，討論了參數(shù)整定公式中可調(diào)參數(shù)的優(yōu)化選取，通過仿真對(duì)比分析控制算法的控制性能。
　　最后介紹了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建和開閉環(huán)實(shí)驗(yàn)方案，針對(duì)本文給出的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥控