模糊算法在液膜密封控制系统中的应用.pdf

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1、2016年1月润滑与密封Jan．2016第41卷第1期LUBRICATIONENGINEERINGVol_4lNo．1DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2016．01．023模糊算法在液膜密封控制系统中的应用李勇凡郝木明任宝杰赵东亚李振涛王选盈。(1．中国石油大学(华东)化学工程学院山东青岛266580；2．青岛海森流体机械工程研究院有限公司山东青岛266580；3．东营海森密封技术有限责任公司山东东营257000)摘要：针对螺旋槽液体润滑非接触式机械密封(简称液膜密封)特点，根据液膜密封原理，选择液膜厚度和泵送量为被控变量，隔离液压力为操纵变量，提出基于模糊理论

2、的机械密封控制方案。运用MATLAB软件的模糊推理系统(FIs)编辑器设计液膜密封模糊控制器，对模糊控制器的输出结果进行实验验证。结果表明，所提出控制算法是有效的．可满足对液膜密封的控制要求。关键词：液膜密封；模糊算法；控制系统；模糊控制器．中图分类号：TH136文献标志码：A文章编号：0254—0150(2016)01—124-06ApplicationofFuzzyAlgorithmonLiquidFilmSealControlSystemLIyongfanHAOMumingRENBaojieZHAODongyaLIZhentaoWANGXuanying(1．CollegeofChe

3、micalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，QingdaoShandong266580，China；2．QingdaoHiseienFluidMachineryResearchInstituteCo．，Ltd．，QingdaoShandong266580，China；3．DongyingHiscienSealingTechnologyCo．，Ltd．，DongyingShandong257000，China)Abstract：Inviewofthecharacteristicsofspiralgrooveliquidlub

4、ricationnon—contactmechanicalseal，amechanicalsealcontrolschemebasedonfuzzytheorywasproposedaccordingtotheprincipleofliquidfilmseal，inwhichthefilmthicknessandpumpagewereselectedasthecontrolledvariables，andthepressureofsealingliquidwasselectedasthemanipulatedvariable．Thefuzzyinferencesystem(FIS)edi

5、torinMATLABsoftwarewasutilizedtodesigntheliquidfilmsealfuzzycontroller．Theoutputresultsoftheproposedcontrolalgorithmwereverifiedbyexperimentaldata．Theproposedcontrolalgorithmiseffectiveandcanmeetthecontrolrequirementsforliquidfilmsea1．Keywords：liquidfilmseal；fuzzyalgorithm；controlsystem；fuzzycont

6、roller螺旋槽液体润滑非接触式机械密封(简称液膜研究相应的控制系统。考虑到液膜密封被控模型非线密封)可用于石油、化工等行业的流体输送设备，性的特点，以端面膜厚和泵送量为被控变量，隔离液能够实现被密封介质的零泄漏或零逸出，彻底消除对压力为控制变量．设计了液膜密封模糊控制方案⋯，环境的污染，且具有使用寿命数倍延长、运行维护费并通过实验测量了液膜密封的泵送量及液膜厚度，实用大大降低、经济效益明显等技术优势，既能防止介验数据验证了模糊控制器的有效性。质中的固体颗粒进入密封端面。又能大大减小端面摩1螺旋槽液膜密封的被控变量及控制变量擦热的生成。1．1被控变量的选取液膜密封在设计工况下能够保持良

7、好的运行状液膜密封的状态参数包括液膜厚度、泵送量、端态。然而在主轴转速、介质压力等运行参数发生波动面温度等。由于端面非接触运行．端面温升并非显著时，容易出现泵送量不足、端面温升加剧、密封环热问题。其他参数如介质温度、主轴转速等往往依据工变形等问题，还可能造成固体颗粒侵入端面、液膜厚艺需要确定．不能作为机械密封的被控变量。而泵送度偏离最佳刚度范围等不利情况。为克服上述问题，量和液膜厚度能够直接反应液膜密封的运行情况，适提高非接触式机械