直驅(qū)式電液調(diào)節(jié)閥穩(wěn)壓控制技術(shù)研究.pdf

1、目前鋼廠已經(jīng)利用生產(chǎn)中的廢煤氣循環(huán)發(fā)電，它節(jié)能又環(huán)保，但其中調(diào)節(jié)閥的穩(wěn)壓控制成為技術(shù)瓶頸。調(diào)節(jié)閥作為工業(yè)過(guò)程控制的終端元件，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中必不可少，廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金等工業(yè)部門。由于節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保等日益受到重視，多種場(chǎng)合都要求調(diào)節(jié)閥具有更好的技術(shù)性能。然而目前國(guó)內(nèi)調(diào)節(jié)閥仍以傳統(tǒng)型式為主，響應(yīng)慢、能耗高、控制精度差，因此亟需對(duì)新型高性能調(diào)節(jié)閥技術(shù)進(jìn)行研究。本文分析了鋼廠循環(huán)發(fā)電調(diào)節(jié)閥的性能要求并充分考慮推廣其應(yīng)用領(lǐng)域，結(jié)合

2、液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng)的新節(jié)能技術(shù)，以高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)迅速、穩(wěn)壓精確為目標(biāo)，開(kāi)展了新型調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)研究。
　　 首先，設(shè)計(jì)了一種以直驅(qū)式容積控制(DDVC:DirectDriveVolumeControl)電液伺服系統(tǒng)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的新型高性能調(diào)節(jié)閥（以下簡(jiǎn)稱“直驅(qū)式電液調(diào)節(jié)閥”）。擬定了液壓系統(tǒng)原理，對(duì)系統(tǒng)主要元器件進(jìn)行了匹配計(jì)算和選型。對(duì)比分析直驅(qū)式電液調(diào)節(jié)閥和傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥后，突出了前者優(yōu)勢(shì)所在。同時(shí)在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一套結(jié)構(gòu)

3、緊湊的調(diào)節(jié)閥機(jī)械結(jié)構(gòu)。
　　 其次，基于系統(tǒng)控制要求及特點(diǎn)，確立了以單片機(jī)為核心的控制方式，開(kāi)發(fā)出一套基于PIC16F877單片機(jī)為控制核心的調(diào)節(jié)閥控制器。在硬件上完成了鍵盤輸入、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、液晶顯示、報(bào)警電路、伺服電機(jī)控制等電路模塊的設(shè)計(jì)，控制器可內(nèi)置于液壓?jiǎn)卧?在軟件中利用MPLAB實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)閥的功能設(shè)定、伺服控制、開(kāi)關(guān)狀態(tài)三種控制模式，并且在C++Builder上編制了上位機(jī)界面，算法簡(jiǎn)單易行，程序執(zhí)行速度快、功耗

4、低。
　　 再次，根據(jù)直驅(qū)式電液調(diào)節(jié)閥的工作原理，進(jìn)行了系統(tǒng)機(jī)理建模。分析了伺服電動(dòng)機(jī)工作原理及泵控缸的流量特性和力平衡特性等，重點(diǎn)研究了調(diào)節(jié)閥門的流量、壓力、開(kāi)度及負(fù)載之間的關(guān)系，建立了直驅(qū)式電液調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。推導(dǎo)出系統(tǒng)傳遞函數(shù)，在MATLAB環(huán)境下分析了系統(tǒng)穩(wěn)定性，結(jié)果表明系統(tǒng)具有較大的穩(wěn)定裕度。
　　 最后，提出了一種基于蟻群算法離線優(yōu)化的模糊PID開(kāi)關(guān)切換控制策略，應(yīng)用于系統(tǒng)穩(wěn)壓控制。通過(guò)在MATLA