模糊自适应PID在LNG潜液泵恒压控制中的应用

在LNG介质温度、密度、储罐压力、液位等不断变化时,固定的PID参数不能适应工况变化,较大的比例系数和较小的积分时间会造成压力超调、振荡等问题,反之又会造成响应慢和余差,常规PID控制无法满足现场工况的不断变化,LNG潜液泵恒压控制不稳,造成管线超压安全阀起跳、LNG加液机报“压力传感器异常”故障,无法加液,并由此带来一系列其它问题,将模糊自适应PID控制算法应用于LNG潜液泵压力控制,获得了满意的控制效果。

变转速变排量双动力源泵阀协同电液系统特性分析

针对起重机阀控系统响应快但能耗大,泵控系统效率高但控制精度低的问题,提出了一种变转速变排量双动力源泵阀协同的多执行元件电液系统。首先,提出了一种多模式控制策略,即在单动作微动模式下,其中一个动力源卸荷,由于系统小流量时动态响应较慢,因此小流量时采用双变量模式控制系统,通过阀芯位置自适应调节和动力源的压力闭环控制,实现了流量精准匹配的目的;其次,在单动作快速运动模式下,双动力源合流驱动单执行元件,通过控制电液动力源相关参数,补偿了因负载变化引起的泵泄漏量,以实时控制执行元件速度;在复合快速运动模式下,双动力源分流单独驱动多执行元件,通过调节单个动力源的相关参数来实时控制各执行元件速度,以及实现系统流量比例分流的目的;然后,建立了系统AMESim-Simulink的联合仿真模型与试验平台;最后,对该系统在同一设定压差下的不同设定流量的控制特性进行了仿真和试验分析。研究结果表明:该系统能实现负载变化时对流量的补偿目的,并且该系统与定转速变排量泵阀协同液压系统相比,在单动作微动模式下的流量控制精度优化了约14.76%,动态响应时间减少了约0.12 s;在单动作快速运动模式下,流量变化减小了约6.21%,系统能耗降低约了13.94 kJ;在复合快速运动模式下,系统能耗降低了约50.31 kJ;同时,该系统比传统抗流量饱和负载敏感系统具有更好的流量稳定性。

测井绞车输出速度不足的原因分析与解决对策

由于液压泵的生产厂家修改了液压泵的HD阀设计,增加了阻尼孔,导致了控制HD阀压力出现损失,加之绞车的控制胶管过长(10 m),控制油在传递过程中产生的压力损失过大,导致系统先导控制压力建压不足,通过改变控制电路和降低马达先导控制压力,增加绞车输出速度。

静液压驱动系统性能仿真与分析

根据拖拉机静液压驱动系统泵控马达闭式回路的结构特点,提出了静液压驱动系统速度控制方案,完成了变量泵的电液比例排量调节机构的设计和选型,并运用AMESim软件仿真验证了阀-变量泵联合伺服速度控制系统方案的可行性和控制效果。

医院恒压供水系统的设计与应用

针对医院院内对供水水压稳定度的要求,基于PID电气控制原理,结合PLC及变频器,设计了医院恒压供水系统。首先,根据医院对于水压的要求选择供水水泵(三相异步电动机)。然后,根据水泵电机功率选择变频器。最后,设计电气主电路、控制系统运用PLC的PID控制功能实现恒压供水。实际测试表明,与传统供水系统相比,设计的恒压供水系统供水水压更稳定且耗能更低,能实现医院对恒压供水供给的要求。

变转速变排量双控轴向柱塞泵脉动特性及噪声研究

基于对斜盘式轴向柱塞泵的理论分析,利用AMESim软件建立变排量柱塞泵模型。在同负载条件下,通过变转速和变排量调节对泵的压力脉动特性进行仿真测试及试验验证,得到仿真和试验曲线基本吻合,验证模型的准确性。并在此基础上根据试验及仿真数据,在相同负载和不同负载下,对采用转速、排量调节相组合情况下泵的压力脉动特性进行比较分析,结果表明随泵转速或排量变大,泵的压力脉动幅值均增大,在独立控制、同流量输出情况下,排量调节比转速调节脉动幅值大;在双控方式下,采用高转速、低排量方式压力脉动幅值最小,功率最大。进一步地,从噪声角度对泵特性进行分析,结果表明在转速、排量独立调节情况下,系统噪声的变化趋势与压力脉动一致;在同负载同流量、变转速和变排量相组合的液压系统中,系统噪声变化与压力脉动变化趋势恰好相反。在同负载同流量下对试验和仿真数据进行对比分析,仿真模型中高转速与低排量组合的压力脉动小,试验曲线中低转速与大排量组合电动机输入功率小,系统噪声低。通过以上分析研究,为变转速和变排量双控理论研究和工程应用提供了技术支撑。

变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达系统恒转速控制方法研究

以变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统为研究对象,提出变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统的控制方法。建立恒流状态下系统恒转速控制的数学模型,分析系统的相乘非线性特征与变量马达斜盘摆角基准值的计算方法,采用稳态控制量叠加基于小信号线性化补偿控制量的控制方法。通过定量泵-变量马达系统的开环辨识,得到系统参数。对系统进行仿真与试验研究,得到在恒流状态下变量马达斜盘阀控缸的响应速度、马达斜盘摆角和定量泵转速对系统控制特性的影响规律,验证变转速输入定量泵-恒转速输出变量马达容积调速系统的控制方法的有效性。为拓展定量泵-变量马达容积调速系统应用领域奠定了理论基础。

两亲聚合物对非均质稠油油藏化学驱的适用性研究

为了高效开发海上油田高粘原油,研制对稠油油藏有更好增溶和乳化能力的两亲聚合物,应用岩心物理模拟方法评价两亲聚合物对非均质稠油油藏的注入性、流度控制能力和化学驱提高采收率效果。两亲聚合物在海上高渗透砂岩油藏中注入性好,质量浓度为1 000 mg/L的两亲聚合物的阻力系数为201,残余阻力系数为115,两亲聚合物的流度控制能力最好,总采收率最高;降粘聚合物界面活性高,流度控制能力差,在均质岩心中采收率达到90.13%,在非均质油藏中采收率仅为33.76%,驱替效果与普通聚合物基本一致。实验结果表明:一维均质岩心实验中的两亲聚合物适用于小段塞流度控制的调剖剂,恒压驱油实验中的两亲聚合物能减缓水驱产量递减趋势;3层非均质岩心驱替实验中分别累积注入3倍孔隙体积的普通聚合物和两亲聚合物,普通聚合物采收率为32.73%,而两亲聚合物采收率为54.45%,具有较高流度控制和乳化作用的两亲聚合物在非均质稠油油藏化学驱中的应用潜力较大。

基于流量控制的负载敏感液压系统防冲击试验

针对主阀关闭时泵排量调节滞后于主阀关闭速度而产生冲击的问题,提出在泵出口与负载敏感口之间设置防冲击阀以泄出多余流量来削减系统冲击的方法。以负载敏感液压系统为对象,设计了基于Lab VIEW的负载敏感系统的液压测控台架,并在此基础上研究了在不同系统压力、流量和阀关闭时间的液压系统冲击特性。结果表明,系统流量、阀关闭时间以及系统负载等影响液压系统的冲击特性;相比未安装防冲击阀的系统,安装防冲击阀后,液压系统的压力冲击可从原来的最大冲击65%削减到10%,有效地减少系统冲击;负载压力越大,防冲击消除效果越好,系统稳定性得到提高。

液压型风力发电机组主传动系统压力控制特性研究

液压型风力发电机组主传动系统为定量泵-变量马达闭式系统,风机并网后依靠变量马达变排量机构对系统进行控制。研究了系统压力控制特性,建立了并网后主传动系统数学模型,得出了系统压力对马达斜盘摆角的传递函数。利用MATLAB辨识工具箱,根据实验数据,对系统压力控制模型进行数据辨识,并与理论模型进行对比,验证了理论模型的准确性,为液压型风力发电机组通过压力控制实现最佳功率追踪控制奠定理论与实验基础。

基于真空泵的正负压连续控制系统建模与仿真研究

提出基于真空泵构造正负压连续控制系统 ,并结合运用真空技术和气动伺服控制技术相关理论 ,建立了基于真空泵的正负压连续控制系统的数学模型 ,并对该系统进行了仿真研究分析 ,为进一步研究该系统奠定了良好的基础。

基于LabVIEW的离心泵闭环恒压控制特性试验

利用虚拟仪器构建了基于变频器内置PID控制器的离心泵恒压闭环控制测试系统,将泵系统出口端改造成3个球阀的出口形式,能定量快速地改变工况,实现了近似阶跃的输入扰动。编写LabVIEW测试程序对离心泵恒压控制特性进行了试验研究,得出了离心泵恒压控制系统给定压力的设置范围,通过比较恒参数PID控制在不同工况变化下的控制性能,发现恒参数PID控制在工况变化较快和较大时,控制性能不理想;通过分析同一工况下恒参数PID和变参数PID的控制性能,得出变参数PID控制能更好地适应离心泵恒压控制系统。

基于模糊控制的容积式泵工作性能测试系统研究

针对植保机械用容积式泵工作性能测试系统中环境、温度、水质的不确定性和满足分级测试的需求问题,设计了以气动隔膜调节阀、进出水回路调节系统等部件组成的测试系统,并运用质量法进行了测定。研究了在测试过程中如何调节气动隔膜保持容积式泵出水压力恒定的控制方法,提出了一种自适应模糊PID控制策略,设计了模糊PID控制器,并应用于基于组态软件、可编程控制器和高精度仪表的恒压力控制系统;通过PLC编程,分别实现了传统PID控制和模糊PID控制,并对两种控制方法分别进行了测试。研究结果表明:与传统PID的测试系统相比,基于模糊PID的测试系统响应速度快,超调量降低近20%左右,工作效率提升近30%左右,各项指标均符合测试要求,且测试系统稳定可靠。

井下直驱螺杆泵潜油伺服系统的设计

潜油螺杆泵采油系统中通常采用减速器减速,并应用变频技术实现开环控制,系统调速性能较差,效率较低,电能损耗大。针对此问题,提出将具有低速大转矩和调速范围宽等特性的交流伺服技术应用于潜油螺杆泵采油系统,分别设计了永磁同步潜油电机以及能适应井下恶劣环境的磁电式编码器与伺服控制器,并在控制程序中加入压力环,通过调整电机转速使系统工作特性与油井产能相匹配。系统井下试验表明该系统在井下工作良好,从而验证了可行性。

带DA阀的A4V液压泵的控制原理分析与应用

通过对带DA阀的A4V液压泵的控制原理进行系统分析,论证了其利用DA阀的自动调节作用,始终保持液压泵扭矩与发动机的输出扭矩的最佳匹配,防止了机械系统发动机因负载过大而熄火,并提高了使用效率,同时也减轻操作者的心理负担。带DA阀的A4V液压泵在机械行业必将得到越来越广泛应用。

也谈空调冷热水循环泵变频节能问题——兼论《空调变频水泵节能问题探讨》和《空调冷热水循环泵变转速节能控制方法》两文

分析了定扬程控制、定末端压差控制和最小阻力控制三种控制方式,指出定末端压差控制可能导致水泵扬程不足,并且在实际情况下无论哪种控制都不可能使水泵消耗的功率与流量的三次幂成正比。

二次泵系统的设计及控制方法探讨

分析了空调二次泵变水量系统的特点及其负荷调节方法,探讨了水泵变速调节中系统定压差控制的相关问题。分析结果表明,二次泵系统具有较好的水力稳定性,水泵调速采用远端定压差控制时,水泵扬程与负荷分布有关。

热轧带钢移动式横切剪液压系统分析

介绍了热轧带钢移动式横切剪液压系统配置,简述了系统工作中存在的问题并进行了分析。相比定量泵直接供油,给出了恒压变量泵加蓄能器联合供油的系统优化方案,并对方案进行了数值计算。优化方案不仅可解决目前系统存在的问题,而且具有明显的节能效果。该方案可对类似工况液压系统的设计和改造提供参考。

基于ABB ACS510变频器的多泵控制系统设计

SPFC宏是ABB ACS510变频器泵和风机控制(PFC)的专用宏,具有自动电机轮换、自动投泵切泵以及投切泵时实现频率补偿、循环软启动等强大功能。但由于辅泵数量的限制,SPFC宏无法适应需要控制5台以上辅机的工况;同时,SPFC宏将辅泵由变频切换至工频时,易出现过流跳闸问题。基于某小区恒压供水系统改造项目,提出了解决方案,利用ABB ACS510的PID宏及其恒速功能结合PLC-200程序以及软启动器进行多泵控制。改造后的系统解决了原系统过流跳闸的问题,实现了SPFC的诸多功能,取得了良好的控制效果。

变频调速恒压与变压供水的能耗分析

研究了恒压和变压两种供水方式的能耗。采用图示法对比了水泵全速、恒压和变压运行的能耗差别,分析了管网特性的静扬程随水泵工况变化的关系。基于某泵站水泵运行数据、运行图、变速状态下流量和泵效的关系得出了转速及流量与百吨水能耗的变化趋势,发现恒压供水调速、调流范围小,小流量供水时能耗趋势上升,而变压供水调速、调流范围宽,小流量供水时能耗趋势下降,并从变速范围、水泵高效区范围和百吨水能耗指标3个方面对比了恒压供水与变压供水的优劣,结果表明变压供水比恒压供水能降低能耗20%以上。