某型壓力筒控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真.pdf

1、壓力筒是實驗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)大多采用強制改變壓力筒內(nèi)容積的方法進行筒內(nèi)壓力控制，但針對超大型壓力筒該控制方案卻不可實現(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。
　　 本文的研究對象是容積為75m3的超大壓力筒，針對該控制系統(tǒng)的設(shè)計指標和控制特性要求，從流體力學(xué)的基本理論出發(fā)，提出在不改變該超大壓力筒容積的前提下通過向筒內(nèi)強制注入高壓水的方法來加壓，而通過調(diào)節(jié)壓力筒上與大

2、氣相通的出水調(diào)節(jié)閥來減壓。全文首先簡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，對提供高壓水源的蓄能壓力罐加壓方案進行探討，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，對系統(tǒng)水壓管路及水壓元件進行選型設(shè)計與計算分析。完成所有的理論計算與元件選型后，在仿真軟件AMESim中建立半物理模型，仿真模型中按實

3、際計算與選型元件參數(shù)輸入。
　　 運行系統(tǒng)設(shè)計要求的各個試驗?zāi)Ｊ?，模擬壓力筒中需要完成的試驗過程，進而得到直觀的仿真曲線以便進行控制系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化等。在仿真分析過程中，模擬穩(wěn)定水壓變化試驗著重對比分析了大壓力筒調(diào)節(jié)閥、開關(guān)閥復(fù)合控制策略以及單獨調(diào)節(jié)閥控制策略，論證了本試驗系統(tǒng)中采用的復(fù)合控制策略的優(yōu)越性。最后，考慮到試驗系統(tǒng)的使用性，兼顧系統(tǒng)在實際裝配、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)必須重視的誤差問題和安全問