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氣動調節閥粘滞引起的(de)回路震蕩該如何解決
發布時(shí)間:2021-01-13 16:16:00

氣動調節閥摘要:

随著(zhe)時(shí)代的(de)發展,我國的(de)工業發展迅速,不僅給國家經濟水(shuǐ)平帶來(lái)了(le)巨大(dà)的(de)提升,還(hái)保障了(le)人(rén)民生活的(de)安全便捷。氣動調節閥是作業系統中常見的(de)組件,不僅在一定程度上提高(gāo)了(le)系統的(de)作業效率,還(hái)能有效防止了(le)安全事故的(de)發生。但是在氣動調節閥的(de)工作中,常常會出現調節閥粘滞故障,不僅會破壞系統各項回路的(de)正常運轉,更會對(duì)整個(gè)作業的(de)質量産生重要的(de)影(yǐng)響。通(tōng)過本文的(de)討(tǎo)論,主要講述了(le)氣動調節閥粘滞故障引起的(de)回路震蕩的(de)内容,以及解決方法。

氣動調節閥概述:

氣動調節閥以壓縮空氣爲主要動力源,借助氣缸爲執行器,結合閥門定位器、儲氣罐、氣體過濾器等附件,對(duì)系統作業進行開關或是比例控制和(hé)調節。在接收信息自動化(huà)的(de)控制信号後,對(duì)管道各項介質進行調節,主要包括:流量、壓力、溫度、質量等參數。近年來(lái),随著(zhe)氣動調節閥的(de)不斷更新和(hé)發展,氣動調節閥以自身控制簡單、安全穩定、反應敏捷、不需要另外添加防爆措施等優勢,獲得(de)了(le)廣大(dà)作業系統的(de)青睐。不僅在工業系統中取得(de)了(le)一定的(de)成就,其發展趨勢還(hái)涉及到了(le)石油業、化(huà)工業、電氣業等國家重要領域,因此對(duì)我國社會的(de)發展有著(zhe)關鍵的(de)作用(yòng)。在一個(gè)工業系統中,包括了(le)成百上千的(de)回路,隻有對(duì)這(zhè)些回路進行完善科學的(de)控制,才能保證生産的(de)質量以及安全。而性能較差的(de)回路,就會對(duì)整體系統産生影(yǐng)響,例如震蕩,就會破壞整個(gè)系統回路的(de)正常運行,最後産生巨大(dà)的(de)損失和(hé)安全影(yǐng)響。

氣動調節閥粘滞引起的(de)回路震蕩:

氣動調節閥是作業系統中使用(yòng)最爲頻(pín)繁的(de)執行組件,因此其回路的(de)正常是保障作業科學進行的(de)關鍵。然而根據國家工業調查的(de)數據來(lái)看,在我國隻有30%的(de)工業控制回路性能是在标準範圍内的(de),而在不合格的(de)控制回路中,30%的(de)回路震蕩是因爲氣動調節閥粘滞所引起的(de)。在一般情況下(xià),閥門粘滞導緻回路産生極限環,從而控制的(de)量也(yě)在設定值上下(xià)震蕩變換中,因此排除粘滞對(duì)回路的(de)影(yǐng)響,不僅可(kě)以提高(gāo)生産的(de)質量,還(hái)可(kě)以減少作業浪費,提高(gāo)經濟價值,對(duì)于氣動調節閥的(de)日常運作也(yě)有著(zhe)促進作用(yòng)。

閥門粘滞指的(de)是閥門在運行一段時(shí)間後,由于閥杆與填料之間産生較大(dà)的(de)靜摩擦,從而引起的(de)非線性故障。在當今系統作業中,大(dà)部分(fēn)控制回路的(de)計算(suàn)方法還(hái)是采用(yòng)傳統的(de)PID控制計算(suàn)法。而在PID控制回路中,需要控制器花費較多(duō)的(de)時(shí)間進行反複調節才能使得(de)其達到一定的(de)設定的(de)狀态,在這(zhè)個(gè)過程中,控制器會不斷的(de)改變方向。當有氣動調節閥的(de)回路上有粘滞故障時(shí),控制器就會改變方向,而閥門就會進一步發生粘滞現象。而這(zhè)種情況一直會延續到控制器的(de)輸出大(dà)于某個(gè)數值(S)時(shí),閥杆才會産生爲某個(gè)(J)大(dà)小的(de)跳動(參照(zhào)下(xià)圖)。在這(zhè)個(gè)無法估摸的(de)過程中,調節量産生偏差則是在所難免的(de)。而爲了(le)消除這(zhè)個(gè)偏差,控制器就會再次發生改變,粘滞故障便會再次發生,最終導緻可(kě)控制變量在以設定的(de)值的(de)上下(xià)來(lái)回波動震蕩。因此PID是引起數值震蕩的(de)主要原因。

氣動調節閥粘滞引起的(de)回路震蕩消除辦法:

在傳統的(de)PI控制器中,當控制器發展變化(huà)時(shí),閥門出現粘滞現象的(de)原因是控制器的(de)輸出過小所導緻的(de)。這(zhè)就說明(míng)了(le)在閥門出現粘滞現象時(shí)可(kě)以進一步通(tōng)過改變積分(fēn)的(de)作用(yòng),從而對(duì)輸入進行控制和(hé)規劃,以這(zhè)種方式來(lái)消除粘滞現象對(duì)控制回路帶來(lái)的(de)影(yǐng)響。控制器輸入率的(de)數值對(duì)氣動調節閥閥杆的(de)作業具有較大(dà)的(de)影(yǐng)響,閥杆有粘滞現象時(shí),控制器輸出率大(dà)就可(kě)以進一步幫助閥杆快(kuài)速運轉,從而擺脫粘滞的(de)帶來(lái)的(de)影(yǐng)響,反之就可(kě)以降低一定量的(de)輸出率,來(lái)保證氣動調節閥的(de)正常運作。同時(shí)影(yǐng)響輸出率的(de)E(k)和(hé)Ec(k)兩者數值也(yě)會對(duì)粘滞現象産生不一樣的(de)影(yǐng)響,根據多(duō)項實現數據表明(míng),當兩者不等于0時(shí),就說明(míng)了(le)控制變量尚未達到具體的(de)設定值,還(hái)在發生改變,因此在這(zhè)時(shí),閥杆沒有發生粘滞現象。當E(k)不等于0時(shí),其控制量在尚未達到設定值的(de)同時(shí)也(yě)沒有發生改變,因此已發生粘滞現象。當E(k)等于0,而Ec(k)不等于0時(shí),控制量仍然在發生變化(huà),因此也(yě)沒有粘滞現象。最後當兩者同時(shí)等于0時(shí),控制量達到了(le)設定值,并且沒有發生其他(tā)變化(huà),因此沒有發生粘滞現象。

綜上所述,使用(yòng)新型模型來(lái)對(duì)控制器進行模糊控制,從而來(lái)消除回路震蕩現象,首先應該通(tōng)過傳統PI控制器獲取具體參數,然後将相同的(de)參數賦予模糊控制器,通(tōng)過合理(lǐ)的(de)參數對(duì)發生粘滞的(de)回路進行休整工作,最終達到提高(gāo)氣動調節閥的(de)工作質量的(de)目标。

随著(zhe)時(shí)代的(de)發展,我國工業水(shuǐ)平在不斷的(de)提高(gāo),不僅爲人(rén)民的(de)生活提供了(le)方便,還(hái)進一步加強了(le)我國工業經濟的(de)實力,氣動調節閥是工業作業系統中控制量的(de)關鍵環節,對(duì)整休的(de)工程具有較大(dà)的(de)意義,以此不斷提高(gāo)其控制水(shuǐ)平是發展工業的(de)必經之路。

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