脉冲气刀式密相气力输送控制系统的设计与仿真分析

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1、分类号：TP27单位代码：10183研究生学号：2013412086密级：公开吉林大学硕士学位论文脉冲气刀式密相气力输送控制系统的设计与仿真分析Designandsimulationanalysisofthecontrolsystemofthepulseair-knifedensephasepneumaticconveying作者姓名：周禹彤专业名称：机械电子工程导师姓名：尚涛教授培养单位：机械科学与工程学院2016年5月脉冲气刀式密相气力输送控制系统的设计与仿真分析Ｄｅｓｉｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｏｎ

2、ｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｇ－ｈａｓｅｎｅｕｍａｔｉ化ｅｕｌｓｅａｉｒｋｎｉｆｅｄｅｎ化ｉｃｃｏｎｖｅｙｎｇｐｐｐ作者姓名：周禹形专业名称；机械电子工程指导教师：尚涛教授学位类别：工学硕：ｔ答辩日期２。＾《年复月巧日：未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人

3、郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下。除文中已经注明引用，独立进行研究工作所取得的成果的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中ｙｘ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；１＾、私奇＞－日期之＊？／《月２交日：年又摘要脉冲气刀式密相气力输送控制系统的设计与仿真分析脉冲气刀式密相气力输送因其输送气(料)速低、耗气量低、输送压力低、物料损坏率低等优点在现代工业物料输送中得到了广泛的应用。本文以脉冲气刀式

4、密相气力输送系统作为研究对象，对其进行控制系统的设计与控制策略的分析，使输送过程自动化，提高控制精度与输送效率。本文选定对小豆进行输送，输送参数为输送料气比达到120，料栓长度达到3.6米，输送距离为45米。首先，对气栓与料栓在管道中的运动状态进行分析，分别建立了气栓与料栓的压降模型；对发送罐流化室内的物料流化状态进行分析，建立了发送罐流化室中颗粒的流化模型；并对气力输送系统的气速与物料流动的关系以及脉冲气刀式密相气力输送的输送参数与输送原理进行分析。其次，针对现在的手动控制以及PLC一级控制的输送现状，为能够更好地实现脉冲气刀式气力输送的自动控制以

5、及企业的信息化以及柔性化要求，本文建立了脉冲气刀式密相气力输送控制系统的总体控制布局，即计算机三级控制方案。系统从上到下分别是管理级、控制级和元件级。同时设计了管理级的功能以及级间通讯方式，建立了脉冲气刀式气力输送系统的总体控制流程并对控制级PLC的输入输出进行分配。再次，为了精确控制系统各个负载处需要的气量，本文针对脉冲气刀式气力输送控制系统中发送罐流化室流化气体系统、输送管道的输送气体系统、脉冲管道的脉冲气体系统以及补气管道的补充气体系统分别进行了负载分析以及控制策略的分析，在最大程度上减小了对输送气体的损耗。最后，对本文所设计的控制策略进行仿真

6、分析，分析结果表明本文控制策略的效果很好，实现了输送料气比、料栓长度等参数要求；通过对重要的控制元件(如脉冲气刀阀)进行PID控制算法以及模糊控制方法的仿真分析，获得能够快速满足负载需求的气体压力以及流量。本文所设计的脉冲气刀式气力输送控制系统全面的实现了对物料的自动控制，同时能够实现一个装置，多种物料共用，提高了生产率、降低劳动强度和I成本；该系统能够较为精确的实现对气体压力和流量的控制，有效降低输送气体的损耗，具有一定的实际应用价值，对其它形式的气力输送控制系统也具有一定程度的借鉴意义。关键词：脉冲气刀气力输送控制系统SIMULINK仿真PLCP

7、ID/模糊控制EDEM仿真IIAbstractDesignandsimulationanalysisofthecontrolsystemofthepulseair-knifedensephasepneumaticconveyingThepulseair-knifedensephasepneumaticconveyinghasalreadyappliedinmodernindustrialmaterials’conveyingbecauseofthelowtransportgas(materials)speed,lowgasconsumption,lo

8、wdeliverypressure,lowmaterialdamagerate.Thispaperchoos