閥門定位器的機理建模和實驗研究.pdf

1、閥門定位器在氣動伺服定位系統(tǒng)中充當著核心控制器的作用,在現(xiàn)代工業(yè)過程控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。閥門定位器包括了控制器、電氣轉(zhuǎn)換單元和閥位反饋單元三部分。電氣轉(zhuǎn)換單元內(nèi)部又包括力矩馬達、噴嘴擋板和繼動器三部分。閥門定位器的機理建模和實驗研究結(jié)合了理論知識和實驗驗證深入研究了定位器的模型,為進一步深入研究定位器提供了基礎(chǔ)。
　　 本論文首先介紹了閥門定位器的基礎(chǔ)知識,對其基本原理、系統(tǒng)構(gòu)成進行了介紹。然后分別對閥門定位器的構(gòu)成部件:

2、力矩馬達、噴嘴擋板和繼動器的工作原理進行了詳細說明。力矩馬達是定位器的核心組成部件,針對其個別性能參數(shù)難以獲得的情況,我們采用了基于部分數(shù)據(jù)的最小二乘擬合法進行辨識。本文結(jié)合磁路學(xué)和電路學(xué)的知識對力矩馬達進行機理建模,構(gòu)建了力矩馬達的系統(tǒng)模型。力矩馬達結(jié)合噴嘴擋板一同構(gòu)建了定位器中電氣轉(zhuǎn)換單元,而噴嘴擋板結(jié)構(gòu)簡單工作效率高,我們從流體力學(xué)的角度出發(fā)結(jié)合流量和壓強的動態(tài)關(guān)系進行了機理分析和建模。本文重點對繼動器內(nèi)部構(gòu)成、工作過程進行了詳盡

3、的闡述,分別對繼動器的進氣、排氣等不同狀態(tài)下的氣體流量進行了詳盡的機理建模。根據(jù)氣體質(zhì)量流量在聲速和亞聲速流通下滿足不同的流量方程,區(qū)別得進行了建模。為了驗證所建立的閥門定位器機理建模的正確性,分別對力矩馬達、繼動器設(shè)計了不同的實驗平臺和實驗方案,結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡、串口通信等采集到大量的實驗數(shù)據(jù)。通過實測數(shù)據(jù)的分析來驗證機理模型的正確性。同時不斷修正和完善我們的機理模型,以求使機理模型更加吻合實測數(shù)據(jù)曲線。
　　 最后進行實驗分析