基于伺服系统的高温阀门开度控制研究

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1、2014年7月机床与液压Ju1．2014第42卷第13期MACHINETO0L&HYDRAULICSVol

2、42No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．13．017基于伺服系统的高温阀门开度控制研究田静，袁彪'(1．中国民航大学航空工程学院，天津300300；2．新疆军区69008部队，新疆鸟鲁木齐830000)摘要：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

3、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。关键词：电液伺服阀；闭环控制；高温阀门；仿真；开度中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)13—067—4ResearchonControlofHighTemperatureVal

4、veOpeningBasedonServoSystemTIANJing．YUANBiaol1(1．SchoolofAeronauticalEngineering，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China；2．69008TroopsofXinjiangMilitary，UrumqiXinjiang830000，China)Abstract：Manuallyadjustingtheflowrateisdificulttoensuretheaccuracyandresponsespeedwhenhightemperat

5、urevalveworksathightemperatureconditions，andthereisalsosecurityrisk．Therefore，theautomaticcontrolofhightemperaturevalveopeningbecomesactualneedoftheproject．Inthedesignoftheopeningdegreecontrolsystem，openingdegreewasconvertedintodisplace—ment．Amathematicalmodelofdisplacementcontrolsystemwa

6、sestablishedafteradetailedanalysisofserovalvecontrolledhydrauliccylindersystemandaclosed·-loopPIDcontrollerparametersofthevalveopeningweredesignedaftersimulatingtheclosedloopcharac-teristicsofthisservosystembyusingthesimulationsoftwareSimulink．WhenthePIDparametersayeappliedtotheactualcont

7、rolling，itisshownthattheclosed-loopservocontrolsystemhasgoodresponsespeed，stabilityandaccuracy；theminimumcontroledvalve0一peningdegreereaches2％．Itsresponseisfastwhenthevalveopeningdegreechangesalotanditsresponseisslowwhenthevalve0一peningdegreechangesalittle．Althoughthereisadeviationbetween

8、experimentalandsimulationresults，theresultsmeetengineeringrequirements．Keywords：Electrohydraulicsenr0valve；Closed—loopcontrol；HightemperaturevMve；Simulation；Opening高温阀门一般指工作温度大于450oC的阀门，并对于阀门来讲，能够控制的最小开度(5％以且在高温条件下具有良好的密封性、调节特性。工作内)越小、响应时间(0．5S以内)越短越能够满足中通过调节高温阀门的开度