基于模糊控制的闪蒸罐PID控制器设计与仿真

PID控制器依照经验进行整定的方式需要花费大量时间和精力,而工业被控对象大都存在随时间变化、非线性等特性,PID控制的效果并不理想。以闪蒸罐压力控制为研究对象设计FUZZY-PID控制器。仿真结果表明:在PID调节后有超调情况下,FUZZY-PID控制器调节时间缩短约341.80 s,超调量减小约4.62%;在PID调节后无超调情况下,FUZZY-PID控制器调节时间缩短约395.60 s。抗干扰实验结果表明:在加入白噪声后,FUZZY-PID控制器与PID控制器控制效果差距不甚明显,都比较稳定,在同一时刻加入脉冲扰动后,FUZZY-PID控制器所需调节时间较PID控制器缩短约70.70 s,调节时间更短,更加稳定。说明相较于传统PID控制器,FUZZY-PID控制器调节时间更短、超调量更小、更加稳定。

模式切换结合模糊PWM的气动容腔压力控制方法

容腔压力是管路系统的主要控制对象,用高速开关阀代替普遍使用的比例阀进行压力调控,可大幅降低系统成本。针对单腔双阀压力跟踪系统,提出了一种模式切换结合模糊PWM的气动容腔压力控制方法。该方法的目的是减小超调,降低调节时间,提高压力跟踪性能。首先由模糊控制器根据偏差给出占空比指令,然后通过引入PWM将开关量转换为连续量调节,进而通过快速切换开关阀的工作模式实现容腔内压力的精细化调节。仿真结果表明:阶跃响应的超调量小于0.6%,峰值时间0.15 s,调节时间0.16 s,同时能够很好的跟踪上0.5 Hz的谐波信号,与当前控制策略相比,超调量和调节时间均有明显的降低。

硫酸系统干吸工序泵槽负压控制装置改造

针对传统的硫酸干吸工序泵槽负压控制装置存在的固有缺陷,提出了一种新型泵槽负压控制装置改造方案并加以实施。改造完成后,实现了干吸工序各泵槽均衡稳定的微负压控制,同时解决了传统负压控制装置带来的其他问题。通过此次干吸泵槽负压控制装置的改造和应用实践,进一步提出了对应的干吸泵槽结构优化方案,为新型泵槽负压抽气装置的推广应用提供了更为合理的方案。

氯碱生产系统仪表及自控阀异常的分析及处置

针对烧碱装置运行过程中自控系统仪表及自控阀出现的问题,进行了分析,并给出解决措施。

水处理机日常状态监测在保障血液透析运行安全中的作用

对水处理机日常数据进行监测和记录,分析其运行状态,探讨水处理机日常状态监测在保障血液透析运行安全中的作用。收集医院医学装备科近5年水处理机34700余条运行数据,通过分析其日常参数的数据变化、获取其日常状态信息,积累了识别、诊断、及时排查与处置其常见故障的经验,同时关注其各系统部件的老化、机器磨损等客观因素带来的安全隐患,保证透析用水的合格与安全,在保证水处理机稳定运行中发挥了重要作用。

核电站辅助给水系统背压调节阀和呼吸阀优化改进设计及运用

[目的]核电站辅助给水系统(Auxiliary Feedwater System,ASG)储压罐运行中压力通过背压调节阀和呼吸阀的共同作用,稳定在设计压力范围内,如果储罐内压力异常,超压或负压变形,将影响系统正常工作,造成该系统安全功能失效,背压调节阀及呼吸阀性能非常重要。通过对现有问题分析,对背压调节阀和呼吸阀进行改型设计,确保储压罐中压力稳定。[方法]针对实际运行经验,对比目前背压调节阀和呼吸阀结构使用情况,从阀门结构、密封型式等就这两类阀门进行改进设计。[结果]改进后的设备在使用过程中性能稳定,未出现过高压报警等异常现象。[结论]改进后的背压调节阀和呼吸阀大量运用到实际项目中,为后续同类型阀门问题处理提供一定鉴定作用。

高精度气动比例压力阀设计与特性分析

设计了一种两级阀芯活塞式结构的以比例电磁铁为控制元件,采用电反馈闭环控制的高精度气动比例压力阀。该阀输出压力在0.6MPa内连续可调,且稳态精度可达0.25 kPa。建立了比例阀完整的非线性动态模型,分析了主要物理和几何参数对系统动态特性和控制性能的影响;构建了输出因子调整的模糊自适应比例加积分控制器,并利用ATmega16单片机实现了压力在设定范围内的快速高精度控制。实验结果表明,该阀在设计压力范围内具有良好的压力和流量特性;和传统PI算法相比,输出因子调整的模糊自适应算法在改善系统响应和控制稳定性的同时,显著提高了稳态控制精度,具有较高的效率和鲁棒性。

采用典型模糊控制器实现压水堆稳压器的综合控制

对压水堆稳压器的压力和水位控制,提出了一种模糊综合控制方案。采用3个典型模糊控制器分别对电加热器、喷淋卸压阀和上充阀进行控制;在稳压器压力典型模糊控制器中采用了积分分离方法。本文对汽轮机负荷阶跃变化、线性变化、甩负荷3种工况进行了控制系统的仿真实验。结果表明,稳压器的压力以及水位的瞬态和稳态控制性能都得到了较大改善,明显优于GA-FC和PID控制方案。

阀控非对称缸电液伺服系统控制策略研究

为克服阀控非对称液压缸电液伺服系统的本质非线性，改善系统的动态性能，根据液压缸活塞杆的不同运动方向分别给出相应的三维模糊控制器来控制该系统，在实验中使用压力反馈的方法来提高系统的阻尼比，实验表明这种方法不仅有效地解决了系统的不对称性，而且改善了系统的动态性能。

转炉烟气净化及煤气回收系统中炉口微差压的自动控制

介绍了转炉烟气净化及回收设备的电气控制系统。转炉炼钢在吹炼过程中,产生的CO气体具有很高的回收利用价值。运用模糊控制原理代替了以往系统中采用PID调节器的方法,改善了系统的性能指标,提高了转炉烟气回收的效果,同时又净化了大气环境。

柴油机电控蓄压式喷油系统共轨燃油压力的控制研究

为了对柴油机电控蓄压式喷油系统的共轨燃油压力进行准确、实时的控制,满足喷油量和喷油压力柔性控制的需要,采用电液比例溢流阀作为共轨燃油压力调节器,从而实现对共轨燃油压力电子控制;基于MC68HC11系列单片机,设计并应用了共轨燃油压力模糊PID控制器,从而实现对共轨燃油压力的闭环控制.试验结果表明:采用电液比例溢流阀和模糊PID控制器后,可使共轨燃油压力的实际值更接近于理想值,并且减小了共轨燃油压力的波动量.

燃烧加热器气动阀门阀后压力的模糊控制

燃烧加热器是超燃冲压发动机研究的主要试验设备。试验气体包括氢气、氧气、空气和氮气等,需要调节控制的参数为试验气体的压力、流量。根据燃烧加热器的控制需求,设计了一套以工业控制计算机为核心的实用并且兼顾可靠性要求的控制系统。采用自适应Fuzzy-PI的控制方法对试验气体压力进行压力控制,在常规PI控制器的基础上,对控制器的比例系数Kp和积分系数Ki进行在线调整,使控制器既满足响应快、超调小、稳定时间短的要求,又提高稳态控制精度,取得了较好的控制效果。

电液比例压力控制系统的灰色预测模糊控制

针对电液比例压力控制系统的特点,即非线性、动态不确定性等,提出了一种灰色预测模糊控制算法.该控制算法不需要被控对象模型结构的先验信息,仅根据系统实际输出的离散值,利用灰色预测模型,实时进行一步或多步预测,将预测误差与误差变化作为模糊控制器的输入,由模糊控制器对电液比例减压阀出口压力进行控制.该算法自适应性强,计算简单,适合工程应用.在多缸液压同步系统中,压力控制的稳态误差小于3%,表明了该算法的有效性.

基于AMESim的超高压气动吹除阀仿真与实验研究

介绍一种带压差控制的超高压气动吹除阀及其工作原理。运用AMESim气动元件设计库建立吹除阀仿真模型,对其动态特性进行系统的分析研究,并进一步探究主阀阀芯节流孔孔径、控制阀弹簧预压缩量、气源压力、舷外海水压力等参数对吹除阀吹除性能的影响。最后,对吹除阀的性能进行实验研究。研究结果表明:吹除阀的工作性能平稳,响应灵敏,压差控制精度高;气源压力、舷外海水压力对吹除阀压差控制性能没有影响,但提高气源压力或降低舷外海水压力能够有效提高吹除效率;通过改变节流孔孔径与控制阀弹簧预压缩量,可以调节吹除阀压差控制范围。

带搅拌釜式反应器的先进控制系统

采用多功能过程和实验系统(MPCE)仿真带搅拌釜式反应器(CSTR),对其中的连续搅拌反应过程,采用PCS7控制器和组态软件进行工程控制。实现了进料流量的变比值控制、液位的串级控制、升温阶段的模糊分层控制、恒温阶段的压力补偿控制以及反应釜压力的安全控制。整个开车过程采用顺序控制全自动完成,运行结果表明,该方案安全可靠,控制效果和可行性较好。

低温贮箱多路管道增压的一种模糊算法研究

火箭发动机地面试验中,低温推进剂贮箱增压过程的传热、传质以及湍流流动过程十分复杂。贮箱增压系统具有非线性、时间滞后、参数变化不确定等特点,对增压系统难以建立精确的数学模型。因此,以低温推进剂贮箱内压力稳定为目的,提出了采用多路、不同直径管道增压的模糊控制方案;应用模糊控制算法中的最大隶属度法进行解模糊化,制定增压管路的模糊控制表,建立了以压力为控制变量的模糊控制器。分别对预增压过程和保持增压过程的两种工况进行了仿真。仿真结果表明:模糊控制算法能有效提高推进剂贮箱中压力调节的控制精度和响应速度,使得离开贮箱的推进剂压力稳定地满足发动机泵入口的压力和净吸程要求。

电液比例压力阀的模糊-自适应模糊PID复合控制技术

提出一种电液比例阀的模糊与自适应模糊PID复合控制设计及MATLAB仿真。在大偏差情况下采用模糊控制,小偏差时采用自适应模糊PID控制,仿真结果表明该方法具有模糊控制的PID动态响应快、超调量小和抗干扰能力强等优点,是一种更加有效的控制策略。

一种连续式跨声速风洞总压控制方法设计

总压是连续式跨声速风洞关键流场参数,高总压控制精度能提高试验数据的准确性,加快调节速度对缩短马赫数极曲线时间具有重要意义。针对连续式跨声速风洞试验工况多、调节手段多等特点,对连续式跨声速风洞压力调节系统及多种流场调节手段下的压力耦合特性进行分析研究,建立了连续式跨声速风洞总压控制精度和调节阀特性的对应关系,并以此设计出不同工况的阀门组合控制策略,采用分段变参数加模糊PID控制算法实现总压的闭环控制。风洞试验结果表明:在保证每条马赫数极曲线时间的同时,总压控制精度达到0.1%,控制方法能够有效满足连续式跨声速风洞总压控制要求。

前馈模糊免疫算法在泵阀联合EHA压力环控制中的应用

针对泵阀协调控制的电动静液作动器(EHA)阀控环节响应高于压力环节的特殊性,采用了基于前馈模糊免疫算法(FFIM)的压力环控制策略。该算法将阀控环节的位置偏差作为前馈信号引入压力环,并选取具有优化能力的免疫算法(IM),通过引入模糊控制作为算子函数,实时整定PID控制参数,从而提高压力环的动态响应和控制能力。仿真结果表明,前馈信号的引入提高了系统压力环的响应,但导致压力值高于设计值,而免疫算法可有效降低压力值的波动。两者的有效结合,不仅克服了压力环强时变、高非线性等缺点,而且增强了系统的控制能力。

组合阀门低压铸造自动控制系统

低压铸造是利用坩锅内气压,将金属液体由下而上充填模具的过程.分析了液面加压低压铸造的要求,设计了由可编程序控制器(PLC)、触摸屏、组合阀组成的控制系统.该系统采用模糊控制策略实现了液面加压的合理控制,并具有泄漏补偿的能力.充型速度可以根据设定值精确重复再现,不受炉内泄漏和管路气压波动的影响.触摸屏编程简单,界面清晰,可以在其上设定参数.整个系统稳定可靠,结构紧凑,阀门更换方便,人机界面便于操作.