调速型液力偶合器风机调速模糊控制方法及实验研究

发布时间：2020-04-26 03:28

【摘要】： 调速型液力偶合器以其良好的性能/价格比,在工业生产大功率调速领域得以广泛应用。鉴于液力传动元件内部流动状态的复杂性,难以建立其精确的数学模型,闭环调速PID控制参数整定的不确定性及偶合器固有调节增益的非线性,成为系统闭环调节需要解决的技术问题。 模糊控制是基于模糊集合理论发展起来的模糊数学的一个重要的应用分支,是模糊数学和自动控制理论相结合产生的新型控制策略。被控对象或过程存在非线性、时变性、随机干扰、过程机理错综复杂及现场测量条件不确定时,采用模糊控制可为其提供了一种较为理想的控制方法。 本文以调速型液力偶合器风机调速系统为研究对象,首先对调速型液力偶合器风机调速系统的静态特性、动态特性进行了分析,得出调速系统的动态数学模型及传递函数。尝试采用模糊控制方式实现液力调速数字调节控制器的设计,硬件配置上选用可编程序控制器(PLC)作为控制核心,梯形图编程实现模糊控制算法。PLC是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,以其运行高度可靠性及简单的、类似继电控制线路的梯形图编程方式为广大工程技术人员所接受,目前已成为工业自动化领域“三大支柱”之一。 模糊数字调节控制器在现有的调偶风机实验台上得以实现。实验结果表明控制方案设计合理、简单易行,开辟了模糊控制技术应用于液力调速领域的一个先例,为今后的工程实践应用奠定了基础。
【图文】：

图 1-1 勺管式调速型液力偶合器原理图The principle diagram of scoop tube Hydraulic Coupling f偶合器有不同的调节方式，针对偶合器特性的调速型液力偶合器，，其工作原理的分析对于伸样适用。依靠流体的动能来传递动力的。如图 1-1 所示、涡轮以及旋转外壳组成。泵轮、涡轮相对安部充有液体。当泵轮旋转时，在叶片的带动下点以高速冲向涡轮侧的叶片，液体在涡轮侧动能传递给工作机械。充液腔中的位置，则充液量Q改变，在不同的作腔循环流量 不同，液力偶合器涡轮扭矩与变化而变化。不同的充液量Q有着不同的液力 。q1 2q > q >q3的负载特性为抛物线（如图中曲线） Z ZM = M

图 1-2 负载特性 图 1-3 调节特性Figure 1-2 Load characteristic Figure 1-3 Regulating characteristic在泵轮转速不变的情况下，对于某种特定的负载，改变调速型液力偶合作腔的充液量，即可实现涡轮输出转速的调节，这样使得调速型液力偶合仅可作为传动元件而且可以作为调节元件；一方面具有偶合器传动的优点时也具有容积调速的优点。且偶合器的造价低，可靠性高，调节机构的控率小，控制的输出功率大，这些优点是其它容积式调速方法无法比拟的。3.2 调速型液力偶合器应用于泵或风机系统的节能分析调速型液力偶合器的节能原理由图 1-4 来说明。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH137.331

【引证文献】

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1 秦莉;伍洲;方彦军;;水阻调速器的原理和节能分析[J];浙江电力;2008年02期

本文编号：2641033