气动调节阀的建模与控制方法研究

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1、硕±学位论文题目：气动调节阀的建模与控制方法研究研巧生专业检测技术与自动化装置指导教师葛泉波副教授尚群立教授完成日期２０１５年３月抗州电子科技大学硕±学位论文气动调节烦的建模与控制方法研究研究生：刘洋指导教师：葛泉波副教授尚群立教授２０１５年３月ＤｋｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＨａｎｚｈｏｕＤｉａｎｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｇｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｏｄｅｌｉｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｇｏｆｎｅｕｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌ

2、ｖａｌｖｅｐＣａｎ出ｄａｔｅ：ＬｉｕＹａｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＧｅｕａｎｂｏｐＱＭａｒｃｈ，２０１５杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。一申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名ｆ？＾Ｊ：日期：／年月日学位论文使用授权说明本人

3、完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学，。学校有权保留送交论文的复印件允许查阅和借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）■＂论文作者签名月？＾曰：曰期；指导教师签名；日期：年月日杭州电子科技大学硕±学位论文摘要气动调节闽是过程工业中的重要自动化元件，其控制性能也是气动调节阀研巧中的重要内容一。个

4、能够准确反映气动调节阀系统特性的系统机理模型，可Ｗ为气动调节阀定位控制算法研巧提供便利的平台一。气动调节阀本质是个非线性一系统，对于其非线性特征的研巧有利于机理模型的进步完善和改进。在模型仿真和实验研究的基础上，对气动调节阀控制算法的控制性能进行量化评估和分、，析，研巧能够精确、快速稳定的控制阀位开度的参数整定方法对于过程自动化产业的生产成本节约和生产效率的提髙具有积极意义。论文的工作包括Ｗ下内容：首先详细介绍了气动调节阀系统的结构与工作原理，Ｗ系统的工作原理为依、。据，将系统划分为智能定位器、气动执行机构调节阀体Ｈ个子系统对各个子系统进斤模块化

5、机理分析建模。得益于模块划分的建模思想，本文给出的机理模型库具有良好的可移植性和扩展性。其次通过Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台进行了无负载气动调节阀模型的仿真分析，结一一，模型具有良好的准确性。进步果表明在部分工作点，通过系列的气动调节阀开环实验数据分析，确定了气动调节阀系统的四个非线性特征，为将来模型的完善和改进提供了参考。再次本文对气动调节阀的控制算法进行研究，给出了基于对象系统阶跃响应的模型参数辨识方法和基于Ｃ－ＰＩＤ的气动调节阀定位器控制算法及其参数整ＩＭ定方法，讨论了参数整定公式中可调参数的优化选取，通过仿真对比分析控制算法的控制性

6、能。最后介绍了实验平台搭建和开闭环实验方案，针对本文给出的气动调节阀控制算法的控制性能进斤了对比性实验，通过对其控制性能的量化分析，结果表明－Ｐ使用ＭＣＩＤ控制参数整定算法的气动调节阀系统具有更精确、快速、稳定的控制效果。本文是在大量文献阅读和理论研究的基础上，通过实验室开发和企业生产车间近１０００小时的大量实验研究过程完成的。－关键词：气动调节脚机理建模１ＭＣＰＩＤ控制非线性特征，，，１抗州电予科技大学硕±学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＰｎｅｕｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅｉｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉ

7、ｎａｕｔｏｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎｄｉｔｓｃｏｎｔｒｏｌｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｔｈｅｋｅｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｔｅｎｔ．Ａｍｏｄｅｌｐｙｗｈｉｃｈｃａｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｅｕｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅｉｓｔｈｅｂａｓｉｓｐｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｎｅｕｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅｓ