学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于PCC的高速开关阀控制的水轮机调速器的研制

作　者: 刘明华
导　师: 梁武科；南海鹏
学　校: 西安理工大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 水轮机调速器 高速开关阀 PWM脉宽调制 高油压 可编程计算机控制器(PCC)
分类号: TK730.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 172次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


水轮机调速器调节品质的优劣和运行的可靠性直接影响到水轮发电机组乃至电力系统的安全可靠运行和电能质量。因此,性能优良的高可靠的水轮机调速器的研究一直是一个重要课题。近年来,在中小型调速器领域采用液压标准元件组成的高油压电液随动系统蓬勃发展,以其结构简单、性能可靠、价格低廉的优点而得到广泛的应用。但由于其多以电液比例阀控制接力器的位移,存在电液比例阀控制复杂、抗油污能力差、液压系统回路复杂等问题。本文提出一种高速开关阀控制的电液随动系统,将其应用到中小型调速器领域,研制了一种基于PCC的高速开关阀控制的水轮机调速器。以高速开关阀为核心,建立了一种设计巧妙,结构紧凑的液压系统。该液压系统由两个高速球阀与一个电磁换向阀组成控制同路,两个球阀控制接力器的位移,其上的手动按钮作为手动操作;电磁换向阀作为紧急停机阀。对高速开关阀的流量脉宽调制(PWM)控制方法进行了详细的论述,在此基础上提出开关阀的on-off控制方法,该方法不仅算法简单且硬件实现也较简单。建立了该液压随动系统的数学模型,在Matlab SimuLink环境下对开关阀的PWM、on-off两种控制方法进行仿真,证明了两种方法具有近似的控制性能。对基于PCC的高速开关阀控制的水轮机调速器的系统结构、控制算法、PCC控制器硬件及软件实现进行了详细的论述。在实验室进行静特性试验,随动系统扰动试验,证明了其具有较优的控制性能。

全文目录


1 绪论  6-10
  1．1 水轮机调速器的发展现状  6-8
  1．2 课题总体设计思路及主要工作  8-9
  1．3 本文研究的目的  9-10
2 调速器系统结构及控制策略  10-22
  2．1 微机调速器的总体结构  10-12
    2．1．1 前向通道  11
    2．1．2 反馈通道  11
    2．1．3 综合比较点  11
    2．1．4 电/机转换装置  11-12
  2．2 基于PCC的高速开关阀控制的调速器系统结构  12-13
  2．3 微机调速器 PID控制算法  13-22
    2．3．1 PID控制规律  13-16
    2．3．2 数字调节器 PID算法  16-22
3 高速开关阀控制的电液随动系统  22-38
  3．1 微机调速器的机械液压系统概述  22-24
  3．2 比例阀控制的高油压电液随动系统  24-26
  3．3 高速开关阀控制的高油压电液随动系统  26-38
    3．3．1 高速开关阀控制的电液随动系统结构  26-27
    3．3．2 高速开关阀的 PWM控制  27-32
    3．3．3 高速开关阀的on-off控制  32-33
    3．3．4 机械液压系统原理  33-38
4 基于 PCC的调节器的硬件及软件  38-50
  4．1 可编程计算机控制器(PCC)  38-39
  4．2 基于 PCC的调节器的硬件  39-43
    4．2．1 PCC调节器的硬件配置  39-40
    4．2．2 PCC频率测量  40-41
    4．2．3 高速开关阀的控制  41-42
    4．2．4 接力器位移反馈  42
    4．2．5 PCC调速器的电源  42-43
  4．3 PCC调节器的软件  43-50
    4．3．1 PCC多任务分时操作系统  43-44
    4．3．2 调节器软件结构  44
    4．3．3 PCC调节器调节控制原理  44-48
    3．3．4 调节功能的设定  48-50
5 仿真及试验研究  50-62
  5．1 高速开关阀控制的电液随动系统仿真研究  50-59
    5．1．1 电液随动系统的数学模型  50-53
    5．1．2 系统仿真框图  53-54
    5．1．3 理想开关阀的on-off控制仿真  54-55
    5．1．4 理想开关阀的 PWM控制仿真  55-56
    5．1．5 实际开关阀的控制仿真  56-59
  5．2 系统试验研究  59-62
    5．2．1 静特性试验  59-60
    5．2．2 随动系统扰动试验  60-61
    5．2．3 其它数据  61-62
6 总结  62-65
  6．1 基于 PCC的高速开关阀控制的调速器的优点  62-63
  6．2 存在的问题及展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
论文发表情况  70

相似论文

  1. 开关阀控气缸模型及PWM控制系统的研究,TH138
  2. 半实物火炮自动操瞄俯仰角度控制系统的研究,TJ303
  3. 径向变量柱塞泵/马达用高速开关阀及其电磁铁的研究,TH134
  4. 基于超磁致伸缩材料的气动高速开关阀的设计研究,TH138.521
  5. 垂直轴风力发电机电压控制器的研发,TM315
  6. 锦屏一、二级及官地水电站巨型机组调速系统研究,TV734.4
  7. 基于高速开关阀的液压振动冲击系统的研究和应用,TH137
  8. 基于ARM控制器的物料色选系统研究,S226.5
  9. AVR单片机在智能玩具领域的应用,TP368.12
  10. 无级变速器高速开关阀液压系统设计与控制分析,U463.212
  11. 基于高速开关阀的数字控制轴向变量柱塞泵研究,TH322
  12. 数字控制轴向柱塞泵控制器研究,TH322
  13. 高适应爬壁机器人的研发,TP242
  14. 风力机柔性刹车技术研究,TK83
  15. 120吨注塑机蓄能器增速原理研究与实验,TQ320.52
  16. 气动飞行模拟器姿态控制策略研究,V448.22
  17. 轴向柱塞泵的变量控制方法与特性研究,TH322
  18. 面向自动变速器再制造的通用控制器开发,U463.212
  19. 工程臂架液压驱动同步系统设计与控制策略,TH137
  20. 金属带式无级变速器数字比例调压阀的研究,TH132.46
  21. 自动变速器数字比例流量阀设计与研究,U463.212

中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 水能、水力机械 > 水力原动机、水轮机 > 一般性问题 > 辅助设备 > 调速器
© 2012 www.xueweilunwen.com