智能阀门定位器阀位自适应控制算法研究.pdf

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1、2012矩仪表技术与传感器2012第12期InstrumentTechniqueandSensorNo．12智能阀门定位器阀位自适应控制算法研究刘军，冯艳君，王靖震，刘伟军，王天然(1．沈阳理工大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110159；2．中国科学院沈阳自动化研究所现代装备研究室，辽宁沈阳110016)摘要：智能阀门定位器是智能电气调节阀的控制核心，其中的阀位控制算法是实现调节阀阀杆位置精确定位和阀门开度精确调节的关键。传统的五接点开关算法具有算法简单、响应速度快的特点，但是存在参数调整困难，无法适应不同阀芯、不同行程调节阀精确定位的控制要求。为此将传统五

2、节点开关控制与PID控制算法相结合，研究实现了一种阀位自适应控制算法。通过系统初始化程序实现了控制参数的初始整定并在阀位控制过程中实现了PID控制参数的自适应微调。阀门定位控制试验结果表明：该阀位自适应控制算法实现了阀位的准确控制，阀位定位精度满足±1％FS的设计要求。关键词：智能阀门定位器；阀位；五接点开关控制；自适应PID中图分类号：TP273．5；TP29文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)12—0151—02ResearchontheAlgorithmofValvePositionAdaptiveControlforIntellige

3、ntElectro-pneumaticValvePositionerLIUJun，FENGYan-jun，WANGJing—zhen，LIUWei-jun，WANGTian—ran。(1．SchoolofInformationScienceandEngineering，ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，China；2．ModernEquip·mentsResearchDepartment，ShenyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofSciences，Shenyang1

4、10016，China)Abstract：Intelligentvalvepositioneristhecontrolunitforeletrictro—pneumaticvalve．Forintelligentvalvepositioner，valvepositioncontrolalgorithmplaysoneimportantroleinvalveleverpostionandvalveopeningcontro1．Theconventionalfivecontactswitchingcontrolalgorithmischaracteristicof

5、simplicityandrapidresponding，butalsoblamedfordificultiesofparametersadjus—tingandbadcontrolrobustnessfordifferentvalvecoresandtraveldistance．ThispaperdevelopedavalvepositioncontrolalgorithmwiththefivecontactswitchingandPIDcontrolstrategiesintegrated．Inthisalgorithm，thePIDinitialpara

6、metersweredeterminedinthesysteminitializationprogramandthenwereadaptivelytrimmedintheprocessofvalvepositioningcontro1．Theresultofvalvepositioningcontrolexperimentsshowedthatthisadaptivecontrolalgorithmrealizedprecisecontrolofvalvepositionsandmetthere—quirementofpositioningerrorbelow

7、±1％F．S．Keywords：intelligentvalvepositioner；valveposition；fivecontactswitchingcontrol；adaptivePID0引言-．路等部分组成。智能阀门定位器的工作原理不同于过去的喷智能电气调节阀“作为智能电气执行单元，已广泛应用嘴挡板式定位器，给定值和实际值的比较是电信号的平衡，不于石化、化工等生产领域。与传统机械气动调节阀相比，智能再是力的平衡。用微控制器的调节控制程序取代了机械力平电气调节阀具有节能、高效、自动化水平高、组态应用方便等突衡控制过程，可消除力转换及机械传动过程中产生的易

8、受温出优点。智能阀门定位器是智能电气调