液位控制系統(tǒng)故障建模與分析.pdf

1、學(xué)校代碼： 10385 分類號(hào)：研究生學(xué)號(hào)：1300216010 密 級(jí)：液位控制系統(tǒng)故障建模與分析 液位控制系統(tǒng)故障建模與分析Fault Modeling and Analysis for Liquid Level Control System作者姓名： 林巧彬 林巧彬指導(dǎo)教師： 金福江 教授 金福江 教授實(shí)踐導(dǎo)師： 張孔林 高級(jí)工程師 張孔林 高級(jí)工程師專業(yè)學(xué)位類別/領(lǐng)域： 工程碩士/電氣工程 工程碩士/電氣工程研究方向： 復(fù)雜系統(tǒng)

2、建模與優(yōu)化 復(fù)雜系統(tǒng)建模與優(yōu)化所在學(xué)院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院論文提交日期：二〇一六年五月三十一日 二〇一六年五月三十一日摘要I摘要調(diào)節(jié)閥和變送器是液位控制系統(tǒng)中的重要組成部分，一旦這兩個(gè)設(shè)備發(fā)生故障，會(huì)對(duì)控制回路造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)绊懷b置的安全性，研究調(diào)節(jié)閥和變送器故障模型對(duì)提高控制系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性具有重要作用。本文針對(duì)液位控制系統(tǒng)中氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥粘滯故障和電容式差壓變送器測(cè)量膜片的故障進(jìn)行如下方面研究：1. 建立

3、了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥粘滯故障和電容式差壓變送器測(cè)量膜片的故障模型，并分析了兩種故障對(duì)液位控制系統(tǒng)性能的影響。2. 根據(jù)調(diào)節(jié)閥粘滯故障和正弦外部干擾分別會(huì)導(dǎo)致控制器輸出呈現(xiàn)三角波、正弦波形狀的特點(diǎn)，本文提出了一種改進(jìn)的面積比粘滯故障檢測(cè)方法。該方法統(tǒng)計(jì)多個(gè)控制器輸出波形并求其平均波形后，分別計(jì)算平均波形包圍的面積與基準(zhǔn)三角形面積、基準(zhǔn)正弦波面積的比值。通過兩個(gè)比值的大小來區(qū)分控制器輸出信號(hào)的兩種形狀，進(jìn)而檢測(cè)出自衡或非自衡系統(tǒng)的振蕩是否由調(diào)節(jié)閥粘