套筒调节阀节流窗口型线参数化设计方法研究

针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-Cv,max (44)套筒调节阀和DN200-Cv,max (275)套筒调节阀为例,基于理论研究设计其窗口型线。借助ANSYS Fluent软件,分别对两台阀门5%、10%、20%、…、100%开度模型进行仿真,得到各开度下仿真流量系数与理论流量系数之间的误差均不超过10%,满足节流窗口精度设计要求。分别对两台调节阀5%、10%、20%、…、100%开度模型进行流量试验。结果表明：阀门在5%和10%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差较大;在20%~100%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差均在10%以内,且流量控制精度较高;节流套筒与阀塞之间的环向间隙对阀门小开度时的流量系数影响较大;理论流量特性曲线、仿真流量特性曲线和试验流量特性曲线高度吻合,验证了所提方法的正确性。     

基于CFD的调节阀内流场流动特性研究

针对某调节阀,建立其三维流场模型。应用CFD方法对调节阀内部流体流动特性进行仿真,得到该型号调节阀内流场流动特性的三维可视化结果。根据仿真结果分析调节阀内部流场的流动特性,得到在阀芯不同开度下调节阀的理想流量特性曲线以及相同开度下流量和压降的关系曲线,为后续的阀门故障诊断及流动性能优化等研究提供参考。     

滑板式调节阀流场的数值模拟及性能预测

针对新型滑板式调节阀产品模型,采用基于各向同性涡黏性理论的k-ε双方程模型求解,获得了阀门内部流场不同开度下的压力场和速度场,预测了阀门出现空化现象的位置,建立了阀门的流量特性曲线和流阻特性曲线。通过研究发现,滑板式调节阀流通能力强,具有线性流量调节功能;阀门在小开度情况下,内部流场紊乱,存在大尺度的漩涡;仿真结果可为此类新型阀门的开发与优化提供了依据。     

基于CFX的迷宫式调节阀内流场流动特性的仿真

针对某特定型号的迷宫式调节阀,用SolidWorks建立其三维实体模型,通过布尔操作取其内部流场作为研究对象。应用CFX方法对调节阀内部流体流动特性进行仿真,得到该阀内流场流动的三维可视化结果。根据仿真结果分析迷宫式调节阀内部流场的流动特性,得到在阀芯不同开度下该阀的理想流量特性曲线以及相同开度下压差和质量流量之间的关系曲线,为后续研究新的阀门、阀门故障诊断以及阀门流场优化等研究提供很重要的参考。     

具有压差-位移检测装置的多路阀特性研究

相较负载敏感系统，采用泵阀协同压力流量复合控制系统时流量控制更加精准，系统压损更小。但采用压力传感器检测阀口前后压差、实时调节阀口开度来实现流量精准调节，当阀口压力高频波动时会引起阀芯振荡，从而导致压力冲击和流量不稳定。针对这种情况，提出一种提高系统阻尼比的压差-位移检测装置，实现在压力高频波动时抑制阀芯振荡以提高系统稳定性。利用AMESim软件建立电子压力补偿的控制系统模型并验证；建立具有该装置的控制系统仿真模型，通过仿真研究该装置对系统特性的影响。结果表明：该装置中的弹簧刚度、黏性阻尼系数、活塞质量对系统特性的影响依次减小；当负载频率小于50 Hz时，不采用压差-位移检测装置可以保证流量的稳定以及准确；当负载频率为50～80 Hz时，采用压差-位移检测装置的输出流量的波动减小了15%～30%;主阀芯的振荡减小了约85%。     

基于伺服系统的高温阀门开度控制研究

工作在高温条件下的高温阀门,通过手动调节流量很难保证响应速度和调节精度,并且存在安全隐患,因而远程快速控制高温阀门的开度成为实际工程的需要。在设计开度控制系统时,把高温阀门的开度转换成位移。通过对电液伺服阀控液压缸系统的详细分析,建立了位移控制系统的数学模型;利用Simulink仿真软件对位移控制系统的闭环特性进行仿真,设计了闭环阀门开度控制器PID参数,并把PID参数应用到实际控制当中。实验结果表明:闭环伺服控制系统具有较好的响应速度、稳定性与精度;使受控的高温阀门最小开度达到2%;大开度变化时响应速度快,小开度变化时响应速度稍慢。实验与仿真结果虽存在偏差,但符合工程需求。     

阀笼式调节阀套筒窗口形状设计与流量特性分析

我国的阀笼式调节阀技术起步晚,传统的设计过程常常依赖经验公式,产品的实验结果与设计要求存在较大误差。因此,以阀笼式调节阀套筒为设计对象,基于阀笼式调节阀的孔板流量计原理,推导得到套筒横截面积的通用公式和4种流量特性(直线型流量特性、等百分比型流量特性、抛物线型流量特性和快开型流量特性)不同开度下套筒的横截面积,建立模型并用FLUENT软件进行仿真模拟,将调节阀在不同开度下相对流量的实验值与理想设计值进行对比。结果表明:此设计方法在调节阀开度为30%～80%时具有可靠性,不仅有效满足设计要求,而且该方法设计周期短、成本低、精度高。此外,通过推导的阀笼式调节阀套筒的通用面积公式,可改变套筒进口处和出口处的压力值和不同固有流量特性要求,得到符合特定要求的套筒,故具有一定的工程应用价值。     

套筒调节阀等百分比节流套筒开孔参数化研究

针对套筒调节阀节流套筒设计难点,根据调节阀流量方程和流量特性的相关理论,结合开孔几何设计方程,对其等百分比流量特性的节流套筒开孔进行参数化研究。以可调比为50∶1的DN50(C_(vmax)24)、DN250(C_(vmax)450)和DN500(C_(vmax)1860)套筒调节阀为例,进行多孔节流套筒的设计。采用Fluent仿真软件,分别对3台调节阀10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%开度时的模型进行仿真试验。结果表明:DN50(C_(vmax)24)套筒调节阀除10%开度外,其余开度时仿真和理论流量系数相对误差均在10%以内;DN250(C_(vmax)450)和DN500(C_(vmax)1860)套筒调节阀所有开度时的仿真和理论流量系数的相对误差均在10%以内,且相对精度较高;理论和试验流量特性曲线高度吻合。研究结果弥补了该套筒调节阀节流套筒设计方法上的不足,为调节阀行业的发展提供助力。     

单座柱塞式调节阀等百分比型流量特性设计研究

通过研究调节阀的流阻系数，发现调节阀的流阻系数主要受阀体和阀芯两部分结构影响。将调节阀的结构特性与等百分比型流量调节特性相结合，推导出等百分比型调节阀各开度下流通面积的求解公式，并依据该公式计算结果运用等值面积曲线法给出了柱塞式调节阀阀芯型线设计方法。结果显示：依靠该方法所设计的阀芯，调节阀仿真模拟得到的流量调节特性与理想流量调节特性高度吻合。该方法有较高的准确性和可靠性，在一定程度上减轻了传统阀芯设计需要多次进行试验修正的工作量。     

基于操作力矩的三偏心蝶阀动作特性研究

针对三偏心蝶阀开阀过程中易出现阀轴运动不平稳、卡涩故障等问题，基于三偏心蝶阀研究操作力矩及其动作特性。利用有限元仿真软件Fluent对三偏心蝶阀不同开度与压差下的内部流场状态、动水力矩及其系数进行模拟计算，并通过实验验证仿真结果的准确性；利用三偏心蝶阀操作力矩计算公式对实验阀门进行数值计算，分析动作过程中操作扭矩随开度的变化；最后利用仿真平台AMESim对单作用气动执行器系统进行建模，分析操作力矩对开阀动作时间及蝶板稳定性的影响。结果表明：随着压差的增加，动水力矩的最大值向小开度偏移，在60°～75°开度区间达到最大值；蝶阀的压差越大，阀轴动作时间越长且越不稳定，0.1、0.3 MPa压差下三偏心蝶阀动作时间分别增加了4.4%、10.7%;增加气缸直径、弹簧刚度可增加动作的稳定性。     

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。     

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.     

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。     

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.     

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.     

电液控制系统控制策略研究分析

本文从系统稳定性的角度出发，研究分析对电液控制系统所采用的控制算法：从经典的PID控制方法人手，结合Fuzzy控制方法，采用智能Fuzzy—PID协同控制策略，使系统具有较好的快速性和较高的控制精度。