导读:本文包含了气动阀门定位器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:气动调节阀,阀位定位系统,仿真平台,模糊PID控制
气动阀门定位器论文文献综述
牛菁洋[1]（2016）在《气动阀门定位系统建模与算法研究》一文中研究指出气动调节阀在化工、纺织、石油、制药、冶金等大型过程控制领域具有广泛的应用,这是因为气动调节阀具有使用可靠、易于维护、操作方便、结构简单等优点。气动调节阀要实现高质量调节需要依靠阀门定位器,阀门定位器作为调节阀的控制部件,对于阀门的一些控制特性改善起到重大作用,能有效提高控制的精度、速度和灵活性,在过程工业流体控制中起着重要的作用。对气动阀门定位系统除了技术层面的研发外,在系统建模等理论上的研究对阀门定位技术发展也有着重要意义。阀门定位系统建模研究对其控制策略的研究改进奠定了基础。本文首先以建立一个气动阀门定位系统仿真平台为目标。对气动阀门定位系统的结构和工作原理进行介绍分析,系统由阀门定位器、气动执行机构和位置反馈装置等叁大部分构成。在分析系统的各个组成部分工作原理的基础上,不断建立与完善系统各个部分的数学模型。利用Simulink将阀门定位系统各个部分的数学模型逐一模块化,模型参数通过产品参数铭牌与实验计算确定,然后搭建完善阀门定位系统仿真平台。本文介绍了阀门定位系统的PID控制策略和模糊PID控制策略,常规PID缺乏自适应整定的能力,实时性较差;模糊PID控制属于“事后调节”,不能快速消除阀门定位系统的误差。本文结合阀门定位系统控制要求,在深入分析模糊控制理论和灰色预测理论的基础上,提出了改进灰色预测模糊PID控制策略。模糊PID环节在线调整参数减小系统偏差;将灰色预测的灰色作用量由一个定常值改进为时间的线性函数,提高预测精度,改进策略灰色预测环节提取阀门定位系统输出数据序列,并对未来发展趋势以进行预测,实现系统的“超前控制”,进一步解决气动系统滞后和稳态性能差的问题。为了测试仿真平台各个模块的性能和整个仿真平台的动态性能,分别采用50%和100%阶跃输入,获取系统实验曲线,通过对比分析验证仿真平台的可靠性。在仿真平台完善的基础上,在主要干扰情况下测试改进灰色预测模糊PID的控制效果,特取压差不定和气源波动时的控制效果进行仿真对比分析,改进控制策略明显优于常规PID、模糊PID、灰色预测模糊PID控制策略,具有更好的控制性能。(本文来源于《河北工业大学》期刊2016-12-01）
董盛昕[2]（2013）在《开关阀控双作用式气动阀门定位器控制研究》一文中研究指出气动控制系统在工业自动化生产中已经得到了广泛应用。本文所研究的开关阀控双作用式气动阀门定位器，是工业生产自动化过程控制仪器仪表的重要组成部分。相比较于比例/伺服阀控系统，开关阀控系统具有价格便宜、抗污染能力强和维护方便等优点。由于气体压缩性、刚度低和系统摩擦力非线性等原因，气动控制系统很难获得较稳定的响应过程和精确的定位。为实现开关阀控气动定位系统较好的位置控制，使其满足一定的定位指标要求，本文针对这种气动阀门定位器的控制进行了相关研究，分析了系统相关特性并探究了该控制系统的工作原理方式和控制策略。具体研究内容如下：首先本文采用二位二通开关阀搭建了开关阀控双作用气动阀门定位器的结构原理图，并对其进行了相关的机理建模分析，包括气缸两腔的流量连续性方程、能量方程和运动学方程，分析了气动系统易产生“爬行”现象的原因，最后重点分析了开关阀的阀口流量方程、阀芯的运动学方程和运动特性。分析了PWM控制开关阀的工作原理，在此基础上，利用AMESim软件搭建了气动系统模型，探究了PWM开关阀控气动系统静态特性和稳态响应特性，并对所得到的静特性曲线进行了相关分析。利用AMESim软件搭建模型探究了开关阀控系统在双端单向驱动信号、双端同相和逆相驱动信号叁种不同导通方式下，系统的稳态输出压力和压力波动特性曲线。根据前文PWM开关阀控气动系统特性研究，分别探究了气动控制系统在上述叁种不同导通方式下的控制特性，分析得到同相驱动方式对缓解爬行现象和纹波问题具有明显的优势，然后探究了系统参数对同相驱动方式的性能影响，如初始压力、管路长度、外负载等，并寻求系统的最佳可控参数。最后采用了同相PWM驱动+PD复合控制方式对系统进行位置控制。仿真结果表明系统定位时间小于5s，稳态误差不大于0.5%，并且具有较好的稳态特性。搭建了开关阀控气动阀门定位器试验台，采用MATLAB/xPC Target工具箱进行实时控制和数据采集，采用ATMEGA64单片机作为系统控制器，并使用C语言进行编程，然后对上述仿真结果进行了试验验证。试验表明，试验结果与系统仿真的结果具有较好的吻合性，且满足实际要求的性能指标。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01）
曹长刚[3]（2010）在《气动阀门定位器控制系统的研究》一文中研究指出随着计算机技术进入后PC时代以及其在工业自动化过程控制中的应用日趋广泛,基于嵌入式技术的新一代智能阀门定位器逐渐取代普通型阀门定位器,并成为目前工业生产中最主要的一种阀门控制器。基于气动技术特有的优势,气动调节阀门在工业中得到了广泛的应用。现代化工业生产要求生产过程控制更可靠、准确、快速,功能完善且易用,这使得气动阀门定位器控制系统的研究显得非常重要。本论文首先对气动阀门定位器本身进行了设计研究,主要实现了气动阀门定位器的软硬件整体设计和详细设计。其次,基于高性能的32位ARM处理器和嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ平台完成了数据采集、控制算法、PWM输出以及人机交互的任务规划与设计,对比分析国内外常用智能阀门定位器产品功能,完成了本课题要求的操作简单、功能齐全的气动阀门定位器详细规划和编程调试。再次,本论文对气动阀门定位器控制系统的基本特性进行了详细的研究,主要从机理分析方面研究了气动薄膜调节阀控制系统的运动规律,在应用一些定理和定律的基础上推导了气动阀门控制系统的数学模型,参考气动薄膜调节阀产品具体参数验算了执行机构稳态力平衡方程,分析了静摩擦对气动调节阀死区产生的影响和大小,近似计算出参数化动态数学模型,并从数学模型的组成得出了影响系统动态性能的主要因素。最后,针对影响系统动态模型的几个主要因素,利用MATLAB仿真软件的子模块Simulink对建立的动态数学模型系统进行了特性仿真分析。主要从系统稳定性的角度,仿真研究了脉宽周期和采样周期的取值问题。开环仿真,分析了在不同稳定阀芯压差下气动控制力的系统响应情况,可知系统是振荡环节,压差越大阻尼越小,振荡越大；闭环控制中,研究了稳态气源压力下对阶跃响应、正弦信号和方波信号的跟踪特性,重点分析了在不同程度的气源压力和压差波动干扰时系统的振荡情况和稳态误差大小。(本文来源于《南昌大学》期刊2010-06-13）
王素凤,高欣[4]（2010）在《工业锅炉用智能气动阀门定位控制器的研究》一文中研究指出根据工业锅炉的实际情况,选择开关阀作为阀门定位器的控制元件,并选择基于PID的PWM作为系统的控制策略。介绍了阀门空位系统的构成,通过对控制器软硬件的设计,开发了智能气动阀门定位器专用控制器,通过实验验证了该系统的定位精度、鲁棒性以及稳定性,结果表明该控制器完全达到设计要求。(本文来源于《机床与液压》期刊2010年02期）
蔡新[5]（2010）在《气动阀门定位器节能技术开发应用》一文中研究指出文章介绍了特钢事业部条钢厂针对精整分厂6台退火炉所使用的气动阀门定位器故障率高,耗气量大的情况,与能源环保部共同研制出一种节能的新型阀门定位器,它能够在提高工作性能、降低故障率的同时,将工作耗气量压低到原来的1/7以下,为条钢厂节约了大量的氮气消耗。(本文来源于《上海节能》期刊2010年01期）
杨彦召,李鸣,刘国平[6]（2009）在《智能气动阀门定位系统的动态建模与仿真》一文中研究指出针对测试气动调节阀定位系统性能,本文以直通单座直行程气动薄膜调节阀和压电陶瓷阀为主要研究对象,从PWM控制算法为基础建立定位系统动态模型,并针对具体调节阀参数运用Simulink进行仿真,试验结果表明所建立的系统模型具有正确性和有效性,在实际应用中能够取得良好控制效果。(本文来源于《光盘技术》期刊2009年11期）
曹长刚,张卫华,杨彦召[7]（2009）在《智能总线气动阀门定位器控制系统研究》一文中研究指出介绍了一种基于ARM的智能总线气动阀门定位器控制系统的基本组成、系统结构、硬件设计以及控制策略。系统采用基于ARM7内核的LPC2290作为控制系统的核心,首次将主控参数引入定位器系统,应用自学习模糊PID控制策略,通过CAN总线协议实现总线通信,实现了阀门的准确定位。(本文来源于《铜业工程》期刊2009年01期）
孙冰恒[8]（2008）在《双作用式开关阀控气动阀门定位器控制研究》一文中研究指出本论文所研究的双作用式开关阀控气动阀门定位器,是石油、化工、电力、冶金等行业实现自动化控制,提高生产效率和降低生产成本的关键元部件之一。本定位器采用开关阀驱动双作用气缸,具有造价低、抗污染力强、安装维护方便等优点,但获得满意的定位精度和稳定的过渡过程则较为困难。本论文即针对该种定位器的控制进行研究,以获得满足性能指标要求的定位精度和过渡过程。具体包括以下几方面的内容:首先搭建双作用式开关阀控气动阀门定位器系统的试验平台,这其中主要有位移传感器电流信号到电压信号的转换,研华PCL-818L数据采集卡的使用,开关阀驱动电路的设计,以及对采集信号的硬件滤波处理等。其次利用机理建模方法,对双作用式开关阀控气动阀门定位器系统进行数学建模,包括气缸两腔内的压力微分方程、开关阀的质量流量方程和气缸运动的动力学方程,并依据上述方程分别建立气缸两腔内压力、开关阀质量流量和气缸运动动力学的SIMULINK仿真模型。再次对比了基于PID的PWM控制策略和Bang-Bang状态反馈控制策略。通过对比可知,基于PID的PWM控制策略,存在对系统摩擦力较为敏感,定位精度低和无法适应长管路等缺点,因此对于本系统是不适用的,而采用Bang-Bang状态反馈控制策略可使本系统获得满意的控制效果,并进一步定性分析了位移偏差区间划分和活塞运动速度区间划分对控制性能的影响,还定性分析了负载质量、气源压力和系统摩擦力对控制性能的影响,为以后的此类应用提供参考。最后,在试验平台上对Bang-Bang状态反馈控制策略进行了验证,通过实际物理系统的检验可知,采用Bang-Bang状态反馈控制策略,使本系统达到了定位精度为1%,过渡过程时间不超过10s的性能指标要求。综上,本课题所研究的基于Bang-Bang状态反馈控制策略的双作用式开关阀控气动阀门定位器取得了良好的控制效果,今后将在电厂等工业应用场合的使用中进一步完善。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01）
储昭碧,冯小英[9]（2008）在《基于DeviceNet的气动阀门定位器设计》一文中研究指出提出一种基于DeviceNet的气动阀门定位器,设计了网络接口电路、阀位检测与控制电路图。给出了定位器的对象模型、软件层次结构和自动标定方法,指出硬件和软件设计的关键问题,具有实用性的指导意义。(本文来源于《化工自动化及仪表》期刊2008年02期）
庞彦斌,王胜,程炜[10]（2001）在《基于FF协议的智能气动阀门定位器开发》一文中研究指出介绍了自主开发的基于 FF协议的智能气动阀门定位器 ,具体阐述了 FF智能气动阀门定位器的硬件设计、软件设计以及 FF通信的实现。文中对 FF现场设备开发的方法和工具也作了说明(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2001年S1期）
气动阀门定位器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
气动控制系统在工业自动化生产中已经得到了广泛应用。本文所研究的开关阀控双作用式气动阀门定位器，是工业生产自动化过程控制仪器仪表的重要组成部分。相比较于比例/伺服阀控系统，开关阀控系统具有价格便宜、抗污染能力强和维护方便等优点。由于气体压缩性、刚度低和系统摩擦力非线性等原因，气动控制系统很难获得较稳定的响应过程和精确的定位。为实现开关阀控气动定位系统较好的位置控制，使其满足一定的定位指标要求，本文针对这种气动阀门定位器的控制进行了相关研究，分析了系统相关特性并探究了该控制系统的工作原理方式和控制策略。具体研究内容如下：首先本文采用二位二通开关阀搭建了开关阀控双作用气动阀门定位器的结构原理图，并对其进行了相关的机理建模分析，包括气缸两腔的流量连续性方程、能量方程和运动学方程，分析了气动系统易产生“爬行”现象的原因，最后重点分析了开关阀的阀口流量方程、阀芯的运动学方程和运动特性。分析了PWM控制开关阀的工作原理，在此基础上，利用AMESim软件搭建了气动系统模型，探究了PWM开关阀控气动系统静态特性和稳态响应特性，并对所得到的静特性曲线进行了相关分析。利用AMESim软件搭建模型探究了开关阀控系统在双端单向驱动信号、双端同相和逆相驱动信号叁种不同导通方式下，系统的稳态输出压力和压力波动特性曲线。根据前文PWM开关阀控气动系统特性研究，分别探究了气动控制系统在上述叁种不同导通方式下的控制特性，分析得到同相驱动方式对缓解爬行现象和纹波问题具有明显的优势，然后探究了系统参数对同相驱动方式的性能影响，如初始压力、管路长度、外负载等，并寻求系统的最佳可控参数。最后采用了同相PWM驱动+PD复合控制方式对系统进行位置控制。仿真结果表明系统定位时间小于5s，稳态误差不大于0.5%，并且具有较好的稳态特性。搭建了开关阀控气动阀门定位器试验台，采用MATLAB/xPC Target工具箱进行实时控制和数据采集，采用ATMEGA64单片机作为系统控制器，并使用C语言进行编程，然后对上述仿真结果进行了试验验证。试验表明，试验结果与系统仿真的结果具有较好的吻合性，且满足实际要求的性能指标。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
气动阀门定位器论文参考文献
[1].牛菁洋.气动阀门定位系统建模与算法研究[D].河北工业大学.2016
[2].董盛昕.开关阀控双作用式气动阀门定位器控制研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[3].曹长刚.气动阀门定位器控制系统的研究[D].南昌大学.2010
[4].王素凤,高欣.工业锅炉用智能气动阀门定位控制器的研究[J].机床与液压.2010
[5].蔡新.气动阀门定位器节能技术开发应用[J].上海节能.2010
[6].杨彦召,李鸣,刘国平.智能气动阀门定位系统的动态建模与仿真[J].光盘技术.2009
[7].曹长刚,张卫华,杨彦召.智能总线气动阀门定位器控制系统研究[J].铜业工程.2009
[8].孙冰恒.双作用式开关阀控气动阀门定位器控制研究[D].哈尔滨工业大学.2008
[9].储昭碧,冯小英.基于DeviceNet的气动阀门定位器设计[J].化工自动化及仪表.2008
[10].庞彦斌,王胜,程炜.基于FF协议的智能气动阀门定位器开发[J].仪器仪表学报.2001