基于动力学模型的智能阀门控制优化策略

为了提高智能阀门阀位控制的精确度,避免出现超调和阀位震荡等问题,本研究介绍了智能阀门定位装置的结构和工作原理,在此基础上,针对气动执行机构建立了受力方程,并根据阀杆的受力特点提出相应的牛顿运动方程,进而形成阀位气动控制动力学模型。该模型显示,阀杆受到的摩擦力、气动执行机构的进气量或者出气量为不稳定因素,其中存在未知参数。根据动力学模型对阀位运行的关键参数进行整定,包括行程类型、阀杆最大运动速度及其过冲量、阀杆基准运行速度及对应的PWM信号量、最小启动PWM信号,利用整定后的参数改进传统的阀门五步开关控制算法,制定优化的控制策略。

智能阀门电动执行机构控制系统建模及总体方案设计

本文主要探究了适用于智能阀门的电动执行机构控制系统的建模方法和设计方案。该系统由控制模块、通信模块、电机驱动模块等组成,利用传感器获取当前位置信息,与给定位置信息对比后,利用控制算法求出信号误差并生成控制指令,驱动电机运行从而实现对阀门开度的控制。该系统的控制模块采用闭环控制,执行模块采用电流、速度、位置三环控制,确保在高压力、大流量工作环境下,也能实现精确控制、实时响应,在满足实用性的基础上对延长智能阀门的使用寿命有积极帮助。

智能阀门定位器非线性特性与建模问题研究

非线性特性对智能阀门定位器的调节范围形成了一定的制约,为了探究其影响,研究过程先是从理论层面分析了饱和非线性特性和间隙非线性特性的成因,发现造成该问题的结构为力矩马达的喷嘴-挡板和气动放大器。设计出能够检测阀门定位器运动特性的实验装置模型,并对其进行优化,经过对此,改进后的实验装置能够准确地模拟出智能阀门定位器的非线性特性,可作为研究调节阀的重要设备。

智能阀门设计与控制方法研究

随着时代的不断进步,在工业领域智能阀门已经逐渐替代了机械式阀门控制系统,因为在工业生产过程中对阀门控制系统的应用有着较高的要求,不仅对控制的速度比较高,灵活性要求也比较高。最近几年,我国智能阀门的控制方法使用机械式阀门定位控制较多,但是国外对智能阀门定位控制的研究,故障发生的频率比较高,所以没有被广泛应用。

智能阀门设计与控制方法研究

智能阀门作为新型阀门,融合了现代传感、控制、通信和网络技术,具有自适应、自诊断、自保护和远程控制等功能。与传统阀门相比,智能阀门在性能、可靠性、操作便利性和维护成本等方面具有明显优势。因此,深入研究智能阀门的设计方法和控制技术,对于提高智能阀门在工业生产、城市管线、环境保护等领域的应用具有重要意义。

带智能阀门定位器的调节阀的调校问题及处理

阀门定位器作为调节阀的主要附件之一,对调节阀的使用效果存在显著的影响。传统阀门定位器需要通过手动调节满足调节阀调校的需求,手动调节的定位器不仅灵活度相对较低,调节阀运行过程中存在问题时同样难以及时进行处理。智能阀门定位器作为一种具备自动调解功能的设备,能够根据调节阀的调校需求,自动完成设备的调校。但长期使用过程中,智能阀门定位器的调校精度依然可能出现较大的偏差,使用此类定位器的调节阀同样可能出现其他问题,需要进行针对性调校。

基于一体化智能阀门控制器的农业节水管道灌溉系统研究

阐述了农业灌溉系统中一体化智能阀门应用要求以及农业灌溉系统优化的具体内容。

基于超声波传感技术的气泄漏在线监测智能阀门定位器的设计

提出了基于超声波传感技术的阀门填料函处气体泄漏在线监测方法。利用传感器识别气体泄漏产生的气泡并输出低电平的原理,创新性的将超声波传感器与传统的智能阀门定位器控制功能进行了集成,实现对阀门填料气泄漏的实时在线监测,确保阀门安全、稳定运行,最大程度降低阀门泄漏监测成本,也填补了我国在阀门外泄露在线监测领域的一大技术空白,为石油、化工、电力等领域气体泄漏防治提供了解决方案。

基于BP-PSO的智能阀门定位器控制算法研究

针对五步开关控制算法易超调以及控制参数取值具有近似性和不确定性等不足,提出了一种参数自整定和参数寻优的控制算法,并在最关键的脉冲调制控制环节运用了改进的BP神经网络算法和粒子群(PSO)算法来寻找最优阀门控制参数。搭建智能阀门定位器实验平台,采用传统五步开关控制算法和本控制算法分别对阀门进行控制试验。结果表明,本控制算法相较于传统五步开关控制算法的适用性大大增强,避免了超调,缩短了响应时间,阀门控制精度达到0.03%,阀门开度稳定时间缩短至1 s以内。

带智能阀门定位器的调节阀的调校问题及处理探讨

基于先进技术支持下,进一步加速工业控制自动化发展,智能阀门定位器相关控制精度、环境适应性以及实际运行等优于常规阀门定位器,相关应用范围不断扩大,为此需要注重调节阀具体调校问题。文章先分析了带智能阀门定位器运行原理和运行特征,随后介绍了带智能阀门定位器的调节阀相关调校问题以及处理措施,最后介绍了带智能阀门定位器的调节阀基础调节功能,希望能给相关人士提供有效参考。

征稿通知——智能阀门及流体控制技术研究

《阀门》杂志创刊于1972年,是国内外公开发行的双月刊杂志。由沈阳阀门研究所主办,是中国阀门行业唯一一份公开发行的技术期刊。自创刊以来,《阀门》杂志始终以“研究学术、传播信息”为宗旨,坚持"期期精彩、篇篇可读"的理念,将学术性与实用性相结合,及时报道阀门前沿技术研究成果,促进行业科技进步,推广高新实用制造技术,在确保社会效益的前提下,丰富读者的技术知识。

基于模糊Smith控制的智能阀门定位器

针对工业调节阀中广泛存在的时滞现象,提出一种基于模糊原理的带有Smith预估器的智能阀门定位器控制方法。分析智能阀门定位器的结构和原理,通过设计Smith预估器补偿滞后时间,实现超前响应,克服时滞对系统性能的影响;通过模糊控制与PID控制结合,设计调整模糊规则,实现控制器参数的自整定。两者结合构成模糊Smith方法,提高了系统的动静态性能。模糊内模控制器对克服时滞、提高系统性能有良好的效果,将模糊Smith器与模糊内模控制器及PID控制器进行仿真研究对比。仿真结果表明,模糊Smith控制方法比模糊内模控制方法和传统PID方法更能有效地提高调节阀的快速性,克服时滞,改善系统性能。

智能阀门定位器阀位自适应控制算法研究

智能阀门定位器是智能电气调节阀的控制核心,其中的阀位控制算法是实现调节阀阀杆位置精确定位和阀门开度精确调节的关键。传统的五接点开关算法具有算法简单、响应速度快的特点,但是存在参数调整困难,无法适应不同阀芯、不同行程调节阀精确定位的控制要求。为此将传统五节点开关控制与PID控制算法相结合,研究实现了一种阀位自适应控制算法。通过系统初始化程序实现了控制参数的初始整定并在阀位控制过程中实现了PID控制参数的自适应微调。阀门定位控制试验结果表明:该阀位自适应控制算法实现了阀位的准确控制,阀位定位精度满足±1%FS的设计要求。

智能阀门定位器PID单参数模糊自适应控制设计

阀门定位器是一个非线性、时变及未知模型系统,普通PID无法满足应用过程中快速、高精度要求.文中提出将常规PID控制方法和模糊技术相结合的的控制方式.在分析系统满足Ziegler-Nichols条件的基础上,运用其设定方法对PID参数进行了归一化处理,并对处理后的单个参数设计了模糊自适应控制算法.实验证明该控制算法控制效果明显优于普通PID.算法计算量小、调节可靠、自适应性强,能够满足工业应用需要.

基于HART协议的智能阀门定位器接口卡开发

针对HART协议产品的要求 ,开发了基于HART协议的智能定位器接口卡 ,给出了具体的硬件设计 ,特别是针对阀门定位器的低功耗特性作出了分析。同时也介绍了智能阀门定位器的软件设计。

智能阀门定位器PID参数自整定及控制算法设计

针对智能阀门定位器非线性和动态特性差的问题,提出了控制响应过程和误差相平面分析的方法。在Ziegler-Nichlols整定公式基础上对PID参数设计了整定算法,并选择了基于相平面分析的PID控制策略。实验表明:此算法简单,对多种阀门全行程内适应性较强,满足工业生产需要。

智能阀门定位器控制算法的改进

国内诸多阀门定位器产品使用五步开关控制算法,但在低阀位控制时振荡次数多,高阀位控制时调整时间长,因而对五步开关控制算法进行改进。将改进后算法的控制效果与五步开关控制算法控制效果进行对比,算法改进后调整时间减小1.6s,超调量减小12.8%,实现了更快速准确的阀门定位。

智能阀门定位器控制方法的研究

针对采用直行程气缸控制的阀门设计了智能阀门定位器。为研究其控制方法,采用AMESim/Simulink联合仿真,在AMESim中建立气动伺服阀控非对称缸的系统模型,以S函数的形式导入到模糊自整定增量式PID控制系统的Simulink模块中,得到气动伺服系统的响应特性。将有、无PID系统的响应特性进行对比分析,结果表明:模糊自整定增量式PID控制器可以改善气动伺服系统的响应性能,达到了调节精度高、调节速度快的目的。

智能阀门定位器的流量特性实现研究

智能阀门定位器包含直线、等百分比、快开和用户设定等流量特性,用户可以自由设定。根据气动薄膜调节阀的特点,阀杆位移的变化与旋转电位器的变化呈非线性关系,通过非线性修正方法对阀位反馈进行修正。采用曲线拟合的方法,得到流量特性曲线方程,最终实现了智能阀门定位器直线、等百分比和快开流量特性,达到更高精度的流量控制要求。

二线制智能阀门定位器研究与设计

为了同时满足智能阀门定位器的高精度和低功耗要求,提出了一种基于二线制的智能阀门定位器的设计。该智能阀门定位器控制器采用了以ADuC812为核心的低功率器件,执行器采用电磁式气动调节阀,反馈测量采用磁敏元件线性角位移传感器;软件系统设计采用非线性的PID控制算法,实现定位器的精确控制和自诊定功能。系统调试结果表明该智能阀门定位器精度高,动态性能好,符合工业过程控制标准。