水下采油树液压控制系统设计与仿真

实现对水下采油树的控制是保证水下生产正常进行的必要条件。通过分析API标准要求,结合水下采油树阀门执行器工作参数,设计水下采油树液压控制系统,包括液压动力单元和水下控制模块,并对相关元件进行计算和选型。根据控制系统要求,利用AMESim软件,建立水下采油树液压控制系统模型,对水下采油树阀执行器的开启和关闭过程进行响应分析。结果表明:所设计的液压控制系统可以满足水下采油树控制要求。     

基于发动机配气机构的液压可变气门驱动系统研究

为提高气门开启和关闭反应速度,降低气门升程实际输出误差,采用液压可变气门驱动系统,并对跟踪效果进行仿真验证。创建发动机气门系统简图模型,根据牛顿第二定律推导出活塞动力学方程式;对无凸轮气门机构进行改进,设计新型液压可变气门驱动系统,利用旋转阀打开和关闭液压缸和高、低压液压源之间的流动连接,从而控制液压缸的进油和出油。设计了2个反馈PID控制器,用于精确控制气门开启和关闭正时以及气门升程。采用MATLAB软件对气门开启和关闭角度及气门升程进行仿真,并与改进前进行比较。结果表明:改进前,发动机气门开启和关闭角度突然变化时,波动幅度较大,控制系统反应速度较慢,气门升程跟踪误差较大;改进后,发动机气门开启和关闭角度突然变化时,波动幅度较小,控制系统反应速度较快,气门升程跟踪误差较小。采用液压可变气门驱动系统,可以提高气门正时和升程的灵活性,控制系统输出精度较高,效果较好。     

水下生产配套装置线性覆盖工具液压系统设计与仿真

为了解决水下生产配套装置线性覆盖工具输出的液压推力过小不能完全打开水下采油树阀门的问题,根据水下生产配套装置线性覆盖工具的运动特点,设计一套液压系统。通过Simulink/SimHydraulics模块构建线性覆盖工具中主活塞缸液压系统仿真模型,并对该系统进行仿真研究。仿真结果表明:线性覆盖工具主活塞缸在打开水下采油树阀门的工作状态下活塞杆运动平稳、无杆腔压力稳定,能够完全打开采油树阀门。通过与现场试验结果对比分析,该液压系统的各项仿真数据与实验结果基本吻合,证明了该液压系统具有合理性与可行性,同时也说明了该液压系统符合设计要求。     

基于数字液压动力管理系统的混合执行器控制研究北大核心

传统泵控系统由于溢流和节流损失产生较大能耗,同时需要根据系统需求的峰值功率进行选型,系统成本高。因此,提出一种基于6个活塞和18个开/关控制阀的数字液压动力管理系统的混合执行器。采用基于模型的控制器实现对混合执行器的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构建新型混合执行器系统液压回路简化图,建立数字液压动力管理系统、液压回路以及电动伺服电机数学模型。设计基于模型的控制器,实现对活塞以及数字液压动力管理系统的最优控制。采用MATLAB对基于数字液压动力管理系统的混合执行器进行仿真,并与传统阀控执行器的计算结果进行对比和分析。结果表明:采用基于数字液压动力管理系统的混合执行器活塞位置和速度跟踪误差分别减少61%和47%;基于数字液压动力管理系统的混合执行器的液压蓄能器会处理局部功率峰值,系统输入功率无较大波动,同时能耗也大大降低;采用基于数字液压动力管理系统的混合执行器可以有效控制活塞位置和速度,同时具有较高的能源效率。     

基于改进PID控制的电液伺服系统执行器运动轨迹仿真

电液伺服系统执行器运动轨迹跟踪容易受到外界干扰,导致控制系统不稳定。为解决此问题,设计小波神经网络PID控制系统,并对控制效果进行仿真验证。建立电液伺服阀简图模型,创建阀芯运动的动力学模型,分别推导出控制阀、液压执行器和比例溢流阀动力学方程式。采用小波神经网络对传统增量式PID控制器进行改进,利用MATLAB软件对改进后的控制系统进行仿真;对比分析改进前、改进后系统液压执行器的跟踪轨迹。结果表明：液压执行器在没有受到外界波形突然干扰情况下,2种控制方法都能较好地实现轨迹跟踪;在受到外界波形突然干扰情况下,采用增量式PID控制的液压执行器运动轨迹与期望轨迹存在较大误差,采用小波神经网络PID控制的液压执行器运动轨迹与期望轨迹存在较小误差。所设计的控制系统响应速度较快,能够自适应在线调整控制参数,有效地抑制外界环境对控制系统的干扰,从而提高液压执行器运动轨迹跟踪精度     

水下钻孔抽油一体化装备的液压系统设计

介绍了水下钻孔抽油一体化装备的系统组成、工作原理及技术参数,设计了钻孔抽油一体化装备的开式液压系统,其主要由液压主油路、进给组件液压油路、钻孔组件液压油路、抽油组件液压油路、磁吸组件液压油路和安全节能液压油路组成,并进行了液压系统的参数设计。应用该液压系统的钻孔抽油一体化装备,可有效减小沉船造成的重大溢油事故,大大提高在深水沉船存油回收技术能力。     

溢油回收系统的液压系统设计

介绍了溢油回收系统的机构组成、工作原理及技术要求,设计了基于负荷敏感技术的溢油回收系统的开式液压系统,主要由液压主油路、收油带驱动液压控制油路、输油泵驱动液压控制油路、切刀组驱动液压控制油路、导油臂驱动液压控制油路和液压卷扬机驱动液压控制油路组成,并进行了液压系统的参数设计。     

水下采油树地面测试单元液压控制系统设计与仿真

对水下采油树进行测试验证可为水下采油树的维修保养提供参考。通过对水下采油树控制系统主参数以及水下采油树测试流程的研究,设计一套水下采油树地面测试单元液压控制系统,水下采油树地面测试单元液压控制系统包括油箱、高压泵回路、水泵回路、蓄能器组、调压回路、接口回路、回油回路等。根据系统主参数及测试要求,对液压控制系统主要元件进行主参数的计算。利用AMESim软件建立水下采油树地面测试单元液压控制系统模型,对模型进行仿真分析。结果表明,所设计的液压控制系统具有良好的控制性和稳定性。     

快速关闭阀驱动装置液压系统方案设计

快速关闭阀是专门为热电厂汽轮机组设计的安全设备,为了有效防止汽机尾部蒸汽和冷凝水倒灌,都采用了大通径的快关蝶阀来切断管路.快速关闭阀驱动装置必须迅速可靠地在0.5s以内关闭阀门.通过对各类快速回路、锁紧回路在系统效率、系统结构、可靠性、系统成本等方面的比较,选用了合理的基本回路,最终拟定了蓄能器-插装阀液压系统,使快速关闭阀驱动装置液压系统确保了快关时间小于设计要求0.5s,并且使设备达到零泄漏,使用寿命长,控制灵敏可靠,整个设备具有结构紧凑、外形美观的特点.     

深水防喷器组液压控制系统仿真

井喷是海洋石油安全钻探生产的重要威胁,人为操作失误或元器件失效都可能导致井喷。防喷器组(BOP)安装在水下井口头,是控制井喷的核心部件,一旦发生井喷,BOP控制系统驱动阀门关闭井口,保证油井的安全。研究了深水防喷器组包括其液压控制系统的功能,在系统仿真软件SimulationX中建立防喷器组的详细模型,包括环形防喷器和闸板防喷器及防喷器组的液压控制系统。仿真分析了1 524 m水深下防喷器在不同操作顺序下的封井过程,验证了BOP阀门关闭所用时间符合API规范要求,仿真结果与平台实测数据基本吻合。     

气液联控伺服系统的滑模位置控制研究

提出了基于PWM控制气液联控位置系统的建模方法,应用非线性平均方法建立了PWM气压伺服系统的数学模型,不仅解决了开关的不连续性问题,还把原来不连续的非仿射输入形式变成一个等效具有可控规范型的非线性仿射输入形式。然后运用滑动模态变结构理论中的经典非线性设计方法,设计了三阶滑模面变结构控制器。对固定阻尼式气液联控系统进行了位置控制仿真实验。实验结果表明,滑模变结构控制使得系统快速性能比较好。     

面向调节阀的流量控制仿真研究

针对柱塞式调节阀进行流量反馈控制时过于依赖流量测量装置、流量调节时间长的问题，进行流量控制仿真研究。基于Fluent流体仿真软件，建立10%～100%开度值下的调节阀三维流道模型，并在0.2～1 MPa进出口压差下仿真得出调节阀内部流场分布，建立阀口流量与阀芯开度、调节阀进出口压差三维数据表。建立调节阀开度控制模型，同时完成模糊PID控制器的设计。通过MATLAB对3种调节阀流量控制系统进行仿真分析。结果表明：基于所设计的开度控制模型进行流量调节时，有效地提升了阀门的快速性，阀门开度响应时间小于1.8 s,同时完全消除了超调量，更易达到稳定状态。     

定限值控制问题与控制策略

根据合成氨实际生产对转化温度的要求 ,提出了定限值控制问题。初步讨论了采用神经网络控制器 ,来实现定值控制向定限值控制逼近的方法。为提高系统响应的快速性 ,在神经网络内部采用反偏差阈值函数 ,在神经网络外部采用双模式神经网络控制结构     

数控车床智能控制系统的研究

针对目前现有数控车削加工过程中加工、测最、编程相互分离,导致生产效率低,智能化和自动化程度不高以及对机床操作人员要求较高的现状和不足,对数控车床智能控制系统的研究进行了综述.     

基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制

针对多电机同步控制系统控制精度问题,对多电机同步控制系统进行了研究.在分析了多电机同步控制算法的基础上,设计了具有自学习和自适应能力的神经元PID控制器,弥补了传统PID控制在非线性、时变、强耦合的多电机同步控制过程中存在的不足;采用偏差耦合控制策略,以模糊控制器作为速度补偿器,改进了多电机传统耦合控制方式.在MATLAB/SIMULINK环境下,搭建了多电机同步控制系统仿真模型.仿真结果表明基于模糊控制的多电机神经元PID同步控制系统具有良好的同步性和稳定性,实现了提高多电机同步控制系统控制精度的目的.     

高性能交流伺服系统中的控制方法

高性能交流伺服系统是运动控制理论的一个重要研究领域,它直接影响并带动其它领域的发展,其性能的改善也能提高设备的生产能力和产品质量.论文阐述了高性能伺服系统中控制技术的研究意义,归纳了高性能伺服系统中的典型的几种控制方法基本概念、原理、优缺点及相应的改进技术,最后对伺服系统未来的技术发展做了展望.     

电控正流量挖掘机功率控制技术研究

针对某大型液压挖掘机,进行电控正流量挖掘机技术的研究。建立挖掘机液压系统的AMESim模型以及电控系统的Simulink控制策略模型,重点针对双变量泵的功率匹配控制提出改进全功率控制策略,建立能够模拟电控正流量液压挖掘机真实情况的复杂虚拟样机,并进行联合仿真分析,得到挖掘机系统执行元件的输出特性。结果表明：执行机构在外负载下的运动变化符合实际运动规律,同时通过与分功率控制和全功率控制对比,验证了所提出的改进全功率控制策略优越性,进一步验证了所建虚拟样机的合理性。     

非连续控制在液压伺服控制中的应用

本文简要介绍了目前液压伺服控制中常用的几种非连续控制策略，分析比较了各种策略的性能特点，指出各自存在的问题，概括了它们的应用与发展。     

复合控制在数控系统中的设计仿真与应用

针对数控系统设计中常规PID控制算法存在输出对应于输入有一定的滞后等问题,提出了一种带有按输入补偿的复合PID控制算法.首先对被控对象进行建模和辨识,然后进行数字PID算法的仿真和复合控制算法的仿真,并对两者做了比较.仿真和加工结果表明该算法可以显著提高系统的跟踪性能.