基于混合算法下RBF神经网络的执行机构非线性特性在线辨识与补偿

针对控制系统中执行机构非线性特性在线辨识及补偿问题,研究了一种基于变步长核最小均方(SVSKLMS)和遗传算法结合的混合径向基(VHRBF)神经网络。利用径向基(RBF)神经网络不依赖于精确的数学模型即可得到被控对象信息的特点,建立了控制系统执行机构的非线性特性模型;为解决传统RBF神经网络辨识性能差的问题,使用遗传算法(GA)对神经网络的中心向量和方差进行优化,利用SVSKLMS算法对RBF神经网络模型中的权重进行优化,进而得到最佳的RBF神经网络。基于VHRBF神经网络及其逆模型补偿器对执行机构非线性特性进行在线辨识及补偿。仿真结果表明:与其他算法训练下的RBF神经网络相比,所提出的VHRBF神经网络能够精确辨识并补偿执行机构的非线性特性,并且具有更快的收敛速度、更优的收敛性能。

永磁同步电机执行机构新型控制算法研究

电机执行机构应用于断路器中,具有结构简单、动作分散小、可控性强等优点,为实现断路器开关触头对预设参考曲线的跟随提供可能。传统的控制方式参数固定无法根据断路器开关触头运动过程进行参数调整,跟随性差;智能控制算法计算复杂,影响控制系统快速性,且工程上极难实现。提出一种分段式伪微分控制策略,该控制策略避免了被控变量的直接微分,具有快速动态响应和抗干扰能力,同时,根据环境分段式赋予控制系统参数,保证了跟随精度。建立该控制策略模型进行仿真分析,并研制126 kV断路器电机执行机构控制系统以试验验证,仿真及试验结果均表明了该控制策略的有效性。

基于Hammerstein模型的执行机构非线性参数辨识

针对火电机组中流过执行机构的介质流量难以测量,导致执行机构的非线性特性无法直接求取这一问题,提出用构建Hammerstein模型代替直接测量介质流量的间接测量法,进而求取执行机构的非线性特性,然后分别使用粒子群算法(PSO)和樽海鞘群算法(SSA),辨识所构建的Hammerstein模型的参数。另外,针对PSO算法和SSA算法辨识Hammerstein模型参数精度不高以及收敛速度慢的问题,提出了一种改进的粒子群-樽海鞘群的混合算法(IPS)。最后基于烟道挡板的指令数据与再热器出口温度数据对模型进行了仿真。仿真结果表明,提出的IPS算法能改善PSO算法的过早收敛问题,提高SSA算法的辨识速度。因此通过建立Hammerstein模型能够解决介质流量难以测量的执行机构非线性参数辨识问题,并且提出的IPS算法能准确且快速的辨识Hammerstein模型的各项参数。

一种新型动力换挡执行机构设计与分析

为提高动力换挡变速器换挡执行机构的响应速度,提出一种由新型高驱动力密度动圈式电-机械转换器、双弹簧阀体和湿式多片离合器组成的换挡执行机构设计方案。采用电-机械转换器直接驱动电磁阀阀芯控制离合器油腔充放油实现动力换挡,省去先导电磁阀建压时间,从结构设计上提高换挡执行机构响应速度。通过建模仿真、参数优化与试验验证相结合的方法,对本方案中换挡执行机构性能进行详细分析,并提出一种基于压力反馈控制阀芯位置的离合器油腔充油方法。试验结果表明:整个换挡过程可在113 ms内完成,比现行先导型电磁阀控制的换挡执行机构响应速度提高16.27%。同时,本文为提高换挡执行机构响应速度提供一定思路与理论基础。

基于反步法的电磁气量调节执行机构自适应积分滑模控制

往复压缩机电磁气量调节执行机构是一种利用电磁驱动力控制进气阀启闭的装置。传统的脉冲电压控制方法存在高频快速响应与低落座速度的矛盾,以及抗扰动性能差等问题,为此,提出了一种基于反步法的自适应积分滑模控制。首先,针对电磁气量调节执行机构建立了考虑扰动的非线性模型;其次,利用反步法设计思想将高阶的电磁气量调节执行机构系统分解成了两个互相串联的低阶子系统,并在此基础上,结合滑模控制、自适应控制和积分控制的特点设计了一种复合型控制方法;最后,采用AMESim-Simulink联合仿真平台,对该控制方法与传统PID控制、滑模控制进行了不同角度的仿真分析对比。研究结果表明:在该控制方法下,电磁气量调节执行机构在的顶出和撤回过程中的最大跟踪误差平均值分别为9.6%和10.8%,平均落座速度分别为0.32 mm/s和0.98 mm/s,扰动造成的最大位移偏移量为1.3%。该控制方法能够保证跟踪误差快速收敛,提高位移跟踪精度,降低电磁气量调节执行机构的落座冲击,并对外部扰动具有强鲁棒性。

矿用平车机执行机构的参数化结构优化研究

矿用平车机是在装载机平台上开发的一款新兴机械设备。该设备用于平整火车车厢内堆积的煤炭,有降低人工成本、提高作业效率的作用。为减少矿用平车机执行机构的制造成本,在对其参数化模型进行模拟实际工况下有限元分析的基础上,利用MATLAB结合导重法做轻量化设计。结果表明:轻量化后的执行机构在不超过许用应力的情况下可减重33.19%,可为执行机构的轻量化设计提供参考。

原料气压缩机汽轮机电液执行机构关键技术及升级改造

原料气压缩机汽轮机原采用TM25/200LP型电液转换器,运行过程中转速波动量达到了100~140 r/min,甚至出现汽轮机无法调速和转速失控的情况,危及机组安全、稳定运行。基于TM25/200LP电液转换器的结构、工作原理、关键技术指标和运行故障案例,分析出TM25/200LP电液转换器对油质适应性不好、输出杆推力小及自身稳定性不高是造成原料气压缩机运行不稳定的关键因素。基于SMR-A14002型电液执行机构的结构、工作原理、技术指标等关键技术,总结出该电液执行机构具有输出杆推力大、对润滑油不敏感、控制精度高、工作稳定及油缸活塞回位快等技术特点。用SMR-A14002型电液执行机构对原料气压缩机汽轮机调速系统进行改造,效果满意,在调速阀阀杆振动影响下,汽轮机转速波动量仅20 r/min左右,保证了调速系统的安全、稳定运行。

引信安全执行机构高精度转速离心测试系统

高精度转速大型离心机是用于引信安全执行机构测试的专用设备,针对引信安全执行机构过载环境下解除保险测试过程中,直径大于1 m的离心机转速精度不满足现有测试需求的情况,提出一种引信安全执行机构测试用大型离心机的设计。通过对离心机控制系统电机、支撑座及刚性轴的改进设计,增强了离心机强度、动平衡和轴系精度,实现了高精度转速引信测试用大型离心机的研制。建模和仿真测试结果表明,离心机回转速率精度和速率稳定性从10^(-3)提升到了10^(-4)数量级。

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。

PS电动执行机构在煤气锅炉中的应用

电动执行机构在工业自动化生产过程中得到非常广泛的应用,在热电厂锅炉中主要用于控制调节生产运行的介质和设备的关键参数,如压力、温度、流量、液位等。基于此,简述了PS电动执行机构的结构、工作原理和特点,主要对PS电动执行机构在热电厂锅炉中应用时出现的一些问题进行了分析,通过采取相应的处理,并提出了使用中的一些注意事项,取得了很好的应用效果,对锅炉的安全、稳定运行起到了有力的保障作用。

摆线齿轮执行机构传动性能研究

执行机构作为EV减速器和混动变速器的重要组成部分,其性能的优劣不仅关系到传动系统的换挡可靠性,还影响整车的行驶舒适性。目前,国内针对多挡减速器和混动变速器执行机构的性能要求不断提高,亟需在这领域进行性能提升研究工作。基于减速器和混动变速器的换挡需求,设计开发了一套采用无刷电机的摆线齿轮执行机构。通过摆线齿轮齿形修形设计,搭建了多体动力学模型并分析了摆线齿轮传动机构的传动效率及疲劳强度,并开展了相关试验验证,取得了良好效果。

基于YT8510的环网电动执行机构开发

本文针对石化等应用现场工艺分散、设备距离较远的问题,研制了一种基于YT8510实现两线制以太网传输的环网型电动执行机构,以解决传统工业通信网络中数据高速传输和传输距离短的矛盾,实现电动执行机构的高速长距离环网控制,为客户创造经济效益。

基于FF总线型电动执行机构应用分析

FF型总线多用于液位、流量、压力及气动定位器数据传输与监视,电动执行机构由于自身系统的冗余特性,通常使用Profibus-DP型总线对该类型设备进行数据采集与监视。通过对FF型总线电动执机构进行相关的案例应用分析,并结合FF型总线的特点,通过上层管理软件,实现对FF型总线电动执机构的远程诊断、控制、故障处理、数据及曲线分析。进而实现FF型总线电动执行机构的设备优化管理,并使该类型总线的电动执行机构得以推广应用,为后续电动执行机构选用FF型总线或Profibus-DP型总线提供了参考。

一种在线监测气动执行机构运行状态的设备和诊断方法

随着智慧电厂及火电企业的发展,发电厂设备的智能化要求也越来越高。气动执行机构作为发电厂的关键设备之一,其运行状态的智能化监测和诊断显得尤为重要。文章介绍了一种在线监测气动执行机构运行状态的设备和诊断方法,为实现设备智能化管理提供了有力支持,同时减少了火力发电厂设备运行维护的人员成本,为我国传统火电行业转型智慧化电厂提供了坚实的基础。

气液执行机构本质安全和功能安全分析及应用

基于对长输天然气管道紧急切断保护的关键设备——气液执行机构的本质安全和功能安全进行分析,依据国内和国际上强制要求的规范和标准,结合实际应用特点,明确了气液执行机构在产品自身安全和实现现场安全保护两方面的关键要点和重要参数。介绍了气液执行机构部分行程测试功能在阀门维保和管线安全方面的作用,旨在对应用于国内长输天然气管道的气液执行机构的技术要求和安全运行提供参考。

电厂电动执行机构自动调节性能提升

该文重点研究了如何提升电厂电动执行器(包括SIPOS、AUTORK、ROTORK、扬修、华控等品牌)的自动调节表现。通过分析当前执行器的功能特质和常见的故障模式,本篇文章提出了一系列的针对性改善方案。这些方案的目的在于加快电动执行器的反应速度、提高控制准确度和稳定性,从而提升电厂的发电机组运行水平。本文通过应用先进的控制算法,改进执行器设计,并强化其环境适应力,为减少故障次数、提高系统效率提供了具体可行的实施计划和技术手段。

电控气动离合器执行机构气路集成设计与研究

提出一种中央集成式嵌入型电控气动离合器执行机构,并从气路结构的集成设计、气路流体的仿真研究与气路响应性的试验研究3个方面与当前主流的半嵌入型电控气动离合器执行机构进行对比分析。结果表明,嵌入型电控气动离合器执行机构不但在零组件数量、接口数量、重量3方面具有优势,而且响应性更优。

核级电动执行机构防腐研究

海洋环境是最为恶劣的自然腐蚀环境,海洋腐蚀问题是海洋工程设备安全服役面临的主要威胁。本文针对目前电动执行机构海洋平台的开发研究现状及未来发展趋势,介绍了海洋腐蚀环境特点,分析了我国海洋腐蚀防护现状及需求,概述了核级电动执行机构中,采用阳极氧化工艺的铸铝零件和达克罗工艺的球墨铸铁零件在海洋环境下的腐蚀与防护研究进展。叙述了其在海洋环境各种因素影响下的腐蚀行为和机理,采用盐雾试验模拟海洋环境,以探究通过微合金化技术和表面镀层技术提高设备的耐蚀性行为。

现场总线电动执行机构在高强电磁场环境的研究和应用

铝电解厂烟气脱硫生产过程处于高强电磁场环境中,生产控制需要使用的电动执行机构数量多且相对位置分散。根据造价和现场总线电动执行机构的优势以及特点,采用防磁设计技术后首次采用现场总线方式接入PLC控制系统。实施后,相较电动执行机构硬接线方式接入控制系统具有控制简便,控制信息精确,造价成本低,施工比例,安装材料节省,维护便捷等优点,具体较大的推广价值。

基于水射流的水轮机转轮室混凝土拆除执行机构研制

针对水电站水轮机转轮室改造修复工程中存在的混凝土拆除作业强度高、施工效率低、环境影响大等问题,探索研制了一种基于水射流的超大型水轮机转轮室混凝土拆除执行机构。经工程应用表明,该高压水射流执行机构能够利用压力大于130 MPa、流量大于60 L/min的射流水高效拆除超大型转轮室混凝土结构,其效率是传统人工机械的2.7倍,实现了施工半自动化,且具备修复质量高、安全、环保等特性,在同类型结构工程的改造中具有很好的应用前景。