油动机伺服控制、性能测试及可靠性研究
发布时间：2021-11-07 10:02
油动机是汽轮机数字电液控制系统（DEH）的执行机构,起到调节汽轮机功率的作用。本文首先给出了油动机的工作原理。随后,分析了国内外电液控制系统的设计方法。在此基础上,设计了油动机的以“ARM+FPGA”为核心并使用以太网与上位机进行通信的伺服控制系统。接着,基于上海汽轮机厂油动机性能测试的需求,开发了油动机性能测试系统,可以对油动机的快关性能、开启关闭性能、步响应性能以及卸荷阀的功能进行测试。最后,针对油动机伺服控制系统可靠性不高的问题,提出非同时在线的可以避免异常输出干扰的热备冗余方案。围绕该方案,设计了基于裁决器的热备冗余结构和自组织平等热备冗余结构,并对两种结构的实际性能进行了试验验证。试验结果表明,两种结构都可以实现热备冗余的功能。但是自组织平等结构与基于裁决器的结构相比,没有额外引入裁决器,总体可靠性较高,建议在实际生产中采用。
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 油动机伺服控制系统设计
1.2.2 油动机性能测试系统设计
1.2.3 油动机可靠性提高的设计方案
1.3 论文的研究内容
第二章 油动机伺服控制系统设计
2.1 伺服控制系统的功能需求
2.2 伺服控制系统设计
2.2.1 伺服卡硬件构成
2.2.2 标定流程
2.2.3 软件架构
2.3 上位机的配置软件设计
2.4 本章小结
第三章 油动机性能测试系统设计
3.1 测试要求
3.1.1 快关试验
3.1.2 开启关闭试验
3.1.3 步响应试验
3.1.4 归零试验
3.2 功能需求
3.2.1 硬件需求
3.2.2 软件需求
3.3 硬件设计
3.4 软件设计
3.4.1 一般需求
3.4.2 试验过程管理
3.4.3 试验结果管理
3.5 本章小结
第四章 油动机热备冗余结构研究
4.1 基于裁决器的热备冗余结构
4.1.1 设计思路以及硬件组成
4.1.2 工作流程分析
4.1.3 裁决器软件结构设计
4.1.4 实验分析
4.2 自组织平等的热备冗余结构
4.2.1 设计思路以及硬件组成
4.2.2 工作流程分析
4.2.3 软件设计
4.2.4 实验分析
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]秦山核电二期汽轮机控制保护系统的升级改造[J]. 杨光. 自动化与仪器仪表. 2017(07)
[2]基于STM32的液压支架电液控制器设计[J]. 孟浩,刘洋. 煤炭技术. 2017(01)
[3]汽轮机阀门状态诊断系统设计与实现[J]. 郭伯春,肖胜. 华电技术. 2016(03)
[4]基于光纤振动安全预警系统的振源识别算法研究[J]. 刘素杰,张金权,万江飞,杨文明,李铁军. 光学技术. 2016(01)
[5]DEH系统主汽门控制冗余改造[J]. 尚洪奎,张伟. 山东电力技术. 2015(01)
[6]油动机快关外部缓冲性能的建模和仿真研究[J]. 范文强,罗磊,王正明,蒋影. 热力透平. 2014(03)
[7]基于DSP和STM32的电液伺服控制器设计[J]. 王延年,熊伟,王桥. 单片机与嵌入式系统应用. 2014(08)
[8]汽轮机组高调油动机系统快速关闭设计与试验研究[J]. 万保中. 液压与气动. 2013(12)
[9]基于FPGA的电液振动台数字伺服控制器设计[J]. 舒杨,宋琼,黎启胜,牛宝良. 机床与液压. 2013(15)
[10]基于DSP的高精度智能电液伺服控制器的设计[J]. 王延年,郭卫松,陈苗苗. 西安工程大学学报. 2013(02)
硕士论文
[1]电液伺服多通道协调加载试验系统的通讯技术研究[D]. 朱广文.济南大学 2016
[2]基于虚拟仪器的汽轮机性能试验系统研制及应用[D]. 张晗.华北电力大学 2016
[3]基于以太网通信的电液伺服实验台控制器研发[D]. 吴可嘉.哈尔滨理工大学 2015
[4]基于STM32的多通道液压伺服控制系统研究[D]. 黄鸿国.西南交通大学 2014
[5]多轴电液运动控制器设计与研究[D]. 梁科.河南科技大学 2013
[6]基于Matlab的某电厂汽轮机振动故障诊断系统的研究[D]. 余熳烨.华南理工大学 2011
[7]基于声发射检测的滑动轴承状态诊断技术研究[D]. 朱益军.长沙理工大学 2011
[8]基于FPGA的航空机轮防滑刹车控制器的研究与设计[D]. 肖波.中南大学 2009
[9]油动机快关缓冲特性研究[D]. 何寥.哈尔滨工业大学 2009
[10]火力发电厂汽轮机数字电液调节系统的设计[D]. 谢冬梅.合肥工业大学 2008
本文编号：3481653
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 油动机伺服控制系统设计
1.2.2 油动机性能测试系统设计
1.2.3 油动机可靠性提高的设计方案
1.3 论文的研究内容
第二章 油动机伺服控制系统设计
2.1 伺服控制系统的功能需求
2.2 伺服控制系统设计
2.2.1 伺服卡硬件构成
2.2.2 标定流程
2.2.3 软件架构
2.3 上位机的配置软件设计
2.4 本章小结
第三章 油动机性能测试系统设计
3.1 测试要求
3.1.1 快关试验
3.1.2 开启关闭试验
3.1.3 步响应试验
3.1.4 归零试验
3.2 功能需求
3.2.1 硬件需求
3.2.2 软件需求
3.3 硬件设计
3.4 软件设计
3.4.1 一般需求
3.4.2 试验过程管理
3.4.3 试验结果管理
3.5 本章小结
第四章 油动机热备冗余结构研究
4.1 基于裁决器的热备冗余结构
4.1.1 设计思路以及硬件组成
4.1.2 工作流程分析
4.1.3 裁决器软件结构设计
4.1.4 实验分析
4.2 自组织平等的热备冗余结构
4.2.1 设计思路以及硬件组成
4.2.2 工作流程分析
4.2.3 软件设计
4.2.4 实验分析
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]秦山核电二期汽轮机控制保护系统的升级改造[J]. 杨光. 自动化与仪器仪表. 2017(07)
[2]基于STM32的液压支架电液控制器设计[J]. 孟浩,刘洋. 煤炭技术. 2017(01)
[3]汽轮机阀门状态诊断系统设计与实现[J]. 郭伯春,肖胜. 华电技术. 2016(03)
[4]基于光纤振动安全预警系统的振源识别算法研究[J]. 刘素杰,张金权,万江飞,杨文明,李铁军. 光学技术. 2016(01)
[5]DEH系统主汽门控制冗余改造[J]. 尚洪奎,张伟. 山东电力技术. 2015(01)
[6]油动机快关外部缓冲性能的建模和仿真研究[J]. 范文强,罗磊,王正明,蒋影. 热力透平. 2014(03)
[7]基于DSP和STM32的电液伺服控制器设计[J]. 王延年,熊伟,王桥. 单片机与嵌入式系统应用. 2014(08)
[8]汽轮机组高调油动机系统快速关闭设计与试验研究[J]. 万保中. 液压与气动. 2013(12)
[9]基于FPGA的电液振动台数字伺服控制器设计[J]. 舒杨,宋琼,黎启胜,牛宝良. 机床与液压. 2013(15)
[10]基于DSP的高精度智能电液伺服控制器的设计[J]. 王延年,郭卫松,陈苗苗. 西安工程大学学报. 2013(02)
硕士论文
[1]电液伺服多通道协调加载试验系统的通讯技术研究[D]. 朱广文.济南大学 2016
[2]基于虚拟仪器的汽轮机性能试验系统研制及应用[D]. 张晗.华北电力大学 2016
[3]基于以太网通信的电液伺服实验台控制器研发[D]. 吴可嘉.哈尔滨理工大学 2015
[4]基于STM32的多通道液压伺服控制系统研究[D]. 黄鸿国.西南交通大学 2014
[5]多轴电液运动控制器设计与研究[D]. 梁科.河南科技大学 2013
[6]基于Matlab的某电厂汽轮机振动故障诊断系统的研究[D]. 余熳烨.华南理工大学 2011
[7]基于声发射检测的滑动轴承状态诊断技术研究[D]. 朱益军.长沙理工大学 2011
[8]基于FPGA的航空机轮防滑刹车控制器的研究与设计[D]. 肖波.中南大学 2009
[9]油动机快关缓冲特性研究[D]. 何寥.哈尔滨工业大学 2009
[10]火力发电厂汽轮机数字电液调节系统的设计[D]. 谢冬梅.合肥工业大学 2008
本文编号：3481653
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3481653.html
