基于Matlab的打击气压对液气锤动态特性影响的研究

打击气压是液压锤打击参量中影响动态特性的关键因素,为了提高设备的控制精度,以液气锤为研究对象,分别建立液气锤打击过程在未发生塑性变形阶段和塑性变形阶段的拉格朗日动力学模型,利用Matlab/Simulink数值计算方法研究液气锤打击过程的运动规律,深入分析打击气压变化对锻打系统动态特性的影响,为后期设备调试提供理论依据,以达到精确控制的目的。经现场试验研究表明,控制系统可以满足液气锤精确打击工艺的要求。     

大功率液气锤振动模态参数识别方法研究

以40 t·m液气锤为研究对象,实现液气锤有效打击时间控制方式,提高自动化控制程度,解决振动模态参数测量困难的实际问题。建立了液气锤的力学和振动模型,利用Matlab对打击前的运动微分方程求解,得到碰撞结束时刻的速度。在相同工况下对振动系统的不同位置处的运动量进行间断测量,利用实测数据结合ITD时域分析法求解振动的模态参数。建立振动的运动方程,结合碰撞速度和振动模态参数对振动系统求解。结果表明:振动系统的周期为0.2 s,全行程下的振幅为110 mm。利用求解的振动结果重新设计了控制系统,经过半年的运行,液气锤的工作性能得到明显提高。     

气体静压轴承相位致振气锤失稳机理与试验

针对气体静压轴承在结构不合理或者工作参数选择不恰当时容易产生气锤失稳的问题,开展基于相位致振的气体静压轴承气锤失稳机理研究。从气体静压轴承的工作气压与气膜间隙随时间变化的相位关系出发,建立基于相位致振的气体静压止推轴承自激失稳理论模型,分析气体静压止推轴承在发生气锤失稳过程中,工作气压与气膜厚度的相位变化对应情况。理论分析和实验研究结果表明,在气体静压止推轴承发生气锤失稳过程中,工作气压与气膜厚度的相位不断变化,并在相位差为180°时发生气锤失稳,进而说明可以从相位角度解释气体静压轴承发生气锤失稳的原因。该研究进一步完善了气体静压止推轴承的自激失稳作用机理分析,为气体静压轴承的气锤失稳的机理分析及其抑制提供了一种新的方法。     

用于车架矫形的气锤的研制

基于冲击气缸研制了用于车架矫形的气锤,可以代替人工抡大锤砸车架。根据冲击气缸的打击能量大于人工抡大锤的打击能量,选用了冲击气缸的缸径和行程。设计了气锤控制电路,选用了控制电路所用的元器件,如开关、继电器和电磁阀等。采用悬挂装置,使气锤沿水平方向冲击车架,使用爪形装置钩住车架,以减少冲击时气锤的后退。采用电动葫芦升降气锤,电动葫芦固定在可以沿导轨行走的门架悬臂上。当气压达到0.5~0.6 MPa时,按下开关,经延时2~3 s后,锤头高速水平运动,被撞击的车架钢管发生了塑性变形,达到了矫直的要求。     

模糊规则调整微分作用的PID控制方法

PID控制器广泛应用于工业过程控制中 ,但对于非线性、时变不确定性的系统 ,常规 PID控制器难以获得满意效果。随着模糊控制理论的不断发展 ,利用其非线性特征 ,将其与 PID控制相结合 ,能有效改善 PID控制效果。设定值权系数的模糊逻辑整定 PID控制器 (FSW)方法在固定设定值权系数的基础上 ,用模糊推理方式计算“动态”的权系数 ,取得了一定的效果 ,但是仍存在一些问题。针对阶跃响应的上升及调整时间长、第一次超调后的反向振幅较大的缺点 ,采用模糊逻辑规则调整微分作用的改进方法 ,可以弥补上述不足。对一些典型对象进行仿真 ,结果表明该方法明显优于 Z- N方法 ,固定设定值权系数 b方法和 FSW方法     

基于PLC的液压无杆排采系统研究

针对目前煤层气无杆排采过程中工作人员劳动强度大、设备工作效率低、控制精度差等问题,设计了新型液压驱动无杆泵,并基于PLC设计了控制系统。所设计的控制系统可通过压力计,对井下流压进行实时测量,并将测量值反馈到PLC中,与设定值进行比较运算;基于比较运算结果,通过变频器完成了电机转速实时调控,进而实现了井底流压的动态调整;无杆泵由三通道油管内置动力液管加压后提供驱动力,在驱动力作用下往复运动,实现了阀体间自动上下切换,有效降低了工作人员劳动强度。试验结果表明:该系统可根据设定值对井底流压进行快速、精准调整,且超调量较小。     

基于温度定值控制系统的过渡过程研究

为了保证过程控制系统正常运行,需要使被控变量与设定值保持一致,或随设定值一起变化。在过程控制系统稳定运行过程中,当被控变量受到干扰而偏离设定值时,控制器应立即发挥控制作用,驱使被控变量回归并稳定在设定值。过程控制系统运行中受到的干扰不一定严格遵循变化规律,有关参数会随时间发生变化。文章以温度定值控制系统为例,探讨该系统在稳定运行过程中受到干扰后的运行规律及相关参数的计算,进而研究过程控制系统在过渡过程中的意义。     

气动可靠性强化试验台激振信号产生机理研究

气动可靠性强化试验台是进行可靠性强化试验的关键设备。振动能量大小和能量分布的频率范围是该种设备的主要性能参数。试验台主要由台板、支承弹簧和安装在台面底部的多个气锤组成。气锤作为激振源,对上述两项性能参数起到直接的决定作用,因此对气锤往复冲击的激振力大小和频率分布范围的影响因素分析是十分必要的。通过对气锤力学模型的建立和相关的理论分析计算,推导出其冲击力信号的时频域表达式,进而得出气锤激振力大小和频率分布范围与相关设计参数的关系曲线,对改善设备性能和指导设计具有应用价值。     

PLC在消防稳压控制系统中的应用

通过对工业现场消防管网稳压控制过程进行研究,选择PLC为控制核心,设计和开发其控制系统。该系统利用可编程逻辑控制器控制2台稳压泵定时切换,压力调节器可根据检测到的管网压力变化控制变频器自动调节消防稳压泵的转速,使消防水的压力保持在基本恒定状态,从而满足消防用水的流量需求。该控制系统可通过调节压力调节器的设定值,满足不同消防管网压力的要求,同时具有完善的电气安全保护措施,对一些常见故障可实现自行诊断并报警。     

连续退火机组张力模型的开发

在连续退火过程中,炉内不同区段带钢上所施加张力的设定方式和设定值的选择直接影响到带钢的运行稳定性,而以往对张力的设定往往采用表格法,因此缺乏灵活性。以提高机组的稳定通板性为目标,在大量现场试验与理论研究基础上,综合国内外相关企业的生产经验,充分结合连退机组的设备与工艺特点,得出了一套适合于连退机组的张力模型,并将其应用于首钢连退机组的生产实践,对模型计算值和原表格数据进行了相似度对比,分析了带材的规格、钢种等对张力设定值的影响,为现场指导连退生产提供了有益支撑。     

超(超)临界疏水阀开启过程管道水锤抑制研究

针对超(超)临界疏水阀开启过程中管道水锤振动问题,采用特征线法对阀控管道水锤瞬变模型进行了数值计算,运用Matlab求解得到了疏水阀在不同流量特性、不同节流效应下开启时管道中流量和水锤压头的时域曲线。研究表明:选用等百分比流量特性的疏水阀,可以减缓阀开启时阀后管道的水锤现象,同时节流效应对疏水阀开启时阀后管道水锤的影响显著,节流越明显,管道中水锤压头幅值越小,水锤波动趋势也越缓和。研究结果为抑制管路水锤与冲击设计提供理论参考。     

落物保护装置冲击中落锤的动态响应

建立了落锤冲击工程车辆落物保护装置时的动量平衡方程的数学模型,并绘制出了相应的曲线,找出了影响落锤变形的各个因素和控制变形的依据.建立了落锤在冲击过程中,任一瞬时变形长度和非变形长度的数学模型,为研究落锤的塑性变形提供了理论根据.     

填料塔中氯化锂溶液除湿剂再生性能的正交试验研究

为研究逆流填料塔在多因素综合作用下的再生效果,设计了L16(45)正交试验方案对各因素的影响趋势和大小进行分析。采用Li Cl-H2O为再生剂,以再生量为评价指标,结合试验数据拟合出再生量与影响因素的线性关联式,再生温度为64~76℃,空气温度和含湿量试验范围分别为30~36℃和12~18g/kg。结果表明,再生量随进口温度的增加而增大,随液-气比的增大而减小。得到的最优水平组合为:再生温度76℃,溶液质量浓度0.3,液气比2.5,进口空气温度和含湿量分别为36℃和12g/kg。最优组合的再生量为27.1g/s。     

INTELLIGENT CONTROL SYSTEM OF PULSED MAG WELDING INVERTER BASED ON DIGITAL SIGNAL PROCESSOR

A fuzzy logic intelligent control system of pulsed MAG welding inverter based on digital signal processor （DSP） is proposed to obtain the consistency of arc length in pulsed MAG welding. The proposed control system combines the merits of intelligent control with DSP digital control. The fuzzy logic intelligent control system designed is a typical two-input-single-output structure, and regards the error and the change in error of peak arc voltage as two inputs and the background time as single output. The fuzzy logic intelligent control system is realized in a look-up table （LUT） method by using MATLAB based fuzzy logic toolbox, and the implement of LUT method based on DSP is also discussed. The pulsed MAG welding experimental results demonstrate that the developed fuzzy logic intelligent control system based on DSP has strong arc length controlling ability to accomplish the stable pulsed MAG welding process and controls pulsed MAG welding inverter digitally and intelligently.     

先导式膜片电液开关阀水锤压力预测及实验

液压冲击是影响膜片电磁阀频繁启动和可靠运行的重要因素,根据先导式膜片电液开关阀产生的关阀水锤压力作用机理及经验公式,提出通过分析稳态管道流速和瞬态关阀时间来预测水锤压力特性的方法,在此基础上建立先导式膜片电液开关阀的稳态流场有限元模型和关阀过程数学模型,探讨关键结构参数对水锤压力的影响规律,并确定样机设计参数。实验结果和仿真结果基本一致,表明该方法可以准确预测水锤压力,样机在0.1~0.5 MPa范围内水锤压力近似成比例线性增加,且在0.5 MPa压力下瞬间关阀产生的水锤压力小于0.1 MPa,满足膜片电液开关阀对关阀水锤压力标准的要求,可用于远距离的流体输送系统。     

工艺冷却水温度控制及其MATLAB仿真

对某单位工艺冷却水系统进行数学建模,并采用Madab模糊逻辑工具箱进行模拟分析,经单位长期运行控制后,发现实验数据与控制方程较为吻合,说明matlab能有效的对大型冷却水系统进行分析模拟和控制.     

造纸涂料DCS自动控制系统改造设计

通过自动供料过程为背景,以DCS控制为系统核心,重点讨论了改造部分的供料的控制过程。以浙江华章HZ-DCS-3000系统实现供料过程的逻辑顺序控制,以及设计了相应实用美观的上位机人机界面。经过一段时间的操作运行,控制效果理想。     

超(超)临界疏水阀开阀水锤及管道振动

针对超(超)临界疏水阀开阀水锤及阀后管道振动问题,运用充液管道振动分析的流固耦合理论及特征线法,建立开阀水锤及管道振动的数学模型,求解得到疏水阀在不同流量特性及不同套筒层数下阀开启时水锤压力、流体流速、管道轴向内力和管道振速的时域曲线。研究结果表明:水锤压力取决于流体的流速与压力相互作用,管道内力受水锤压力影响较大,局部受管道振速影响;额定流量恒定时,线性流量特性下水锤峰值压力明显小于快开特性,流速大于等百分比特性,超(超)临界疏水阀宜选用线性流量特性;随着套筒层数增加,水锤压力峰值和管道轴向内力峰值减小,但开阀初始阶段流速波动和管道振动增加。     

长输管道泄压阀水力瞬变分析及瞬变工况测试

介绍了长输管道泄压阀的结构及工作原理,分析了水击产生的原因,进行了水力瞬变分析编程计算,设计了泄压阀水力瞬变测试流程。通过试验验证泄压阀对管路水力状态的影响,为泄压阀控制水击提供了理论和试验依据。     

梭式止回阀水锤防护特性的数值分析

根据梭式止回阀的结构特点和工作原理,推导出梭式止回阀的边界条件,建立了完整的用于分析水力过渡过程的梭式止回阀水锤数学模型,通过编程计算分析了2种水力过渡过程。算例结果表明:(1)为了达到较好的水锤防护特性,阀门关闭时间应在2~3s之间为宜;(2)完全关阀后逆流量为零,可以防止泵飞逸反转;(3)在关闭的过程中,泵出口处的水锤压头随着阀门的关闭而不断地降低,具有较好的水锤防护特性。