张雪媛[1]（2021）在《无线电动阀结构的设计及其控制器的研究》文中研究指明农业设备的智能化、无线化是我国农业设备未来的趋势,国家“十三五”规划多次提出“智慧农业”后,越来越多的人也关注到农业领域的“智慧灌溉”的问题。目前我国农田灌溉仍然采用人工控制阀门的方式,此种灌溉方式浪费了大量人力的同时导致了水资源的浪费。因此,本论文设计了一款无线电动阀,并通过仿真分析和试验研究对无线电动阀的各个性能进行了分析,具体的研究内容如下:（1）无线电动阀总体结构设计:对无线电动阀的结构及工作原理进行分析,确定阀类型并通过理论研究对无线电动阀的关键部件进行设计并计算,确定无线电动阀的基本尺寸、材料的选型、主要零部件设计与计算,绘制总体的三维结构图。（2）阀体部分的仿真分析:对无线电动阀阀体的部分进行了静力学和流体力学的仿真,通过静力学分析得出对阀体部分施加约束力为1MPa时阀体部分的最大位移量为0.24473mm、阀芯部分为0.005014mm,阀体部分的最大应力3.9125 MPa,结果符合硬质PVC材料性能。其次对阀门在20%、40%、60%、80%、100%开度下进行速度矢量、XZ截面等压、XZ截面等速、XY截面等压、XY截面等速五个方面研究阀体内部的流动状态,结果显示当阀中有液体流过时,最大速度分布在阀体的进出口处;开启角度越大压降越小,流体流动变得平缓,开启角度越小,阀腔内湍流效果越明显;不管开启角度如何,阀芯顶部受到流体冲击力最明显。（3）无线电动阀控制器的研究:通过对无线电动阀控制器实现的功能及工作原理进行分析,确定了阀控制器的总体设计方案。核心处理模块选取了STM32 F101R6模块作为控制器部分的核心微处理器,通信模块采用了基于Lo Ra调制方式的SX1262无线通信方式,并对其他各个模块的硬件电路绘制了相应的电路图包括:电机驱动模块、电源模块、阀位置检测模块等,并对无线电动阀控制器的总电路原理图进行绘制并设计相应的PCB图,结合控制器的硬件部分确定软件流程图通过keil软件对阀的电机的转动程序进行编写。（4）无线电动阀性能试验分析:对无线电动阀稳态和不同启闭时间下（15s、30s、45s）下的流阻性能进行分析,试验结果表明流量系数会随着阀开度的增加而增加,阻力系数会随着阀开度的增加而减小,都存在着急速区及缓慢区域,出现拐点的位置也都大概在45%左右。经过实地测验,无线电动阀在空旷的地面上5km以内都能接收到信号,2.5 km以内的准确率为99%以上,对四次试验数据拟合后的结果显示最佳安装位置为2km。
李有创[2]（2021）在《多通道开度阀控制系统的设计与研究》文中进行了进一步梳理电动阀门是控制管道介质传输的重要设备,而阀门控制系统是电动阀门的核心。随着工业化的进程,阀门控制更是逐渐朝着网络化、智能化、高精度化、高集成度的方向前进,传统的阀门控制系统难以满足工业生产需求。本文通过对阀门现状深入了解与分析,提出并设计了一款具有多通道同时控制的开度阀控制系统,实验证明能够满足实际工程需求。本文针对电动阀行业发展现状及传统电动阀存在的问题,设计了一款具有多功能的电动开度阀控制系统,基于网络化控制,能够实现可扩展性。本课题主要从以下几个方面着手工作:（1）对由于阀门管道内流场压力、速度以及外在环境等不确定因素影响阀门控制精度的问题,本文选择了具有自适应控制的模糊PID算法,来调整阀门受到干扰时产生的精度偏差,在MATLAB/Simulink模块中对执行电机及其驱动部分的传递函数进行仿真分析,确定了自适应模糊PID的优越性。（2）根据阀门控制模块的设计需求与准则,确定了控制系统的总体设计方案以及需要实现的技术指标,制定了以双MCU+CPLD为核心的控制架构,其中MCU采用STM32单片机控制,CPLD采用MAX7000系列产品,采用模块化设计的思想,在充分发挥两者优点的同时,能够节约成本,提高控制板的集成度和安全性。（3）对系统的开发设计从软硬件方向展开工作,其中硬件设计包括:电源模块的选型与设计、双MCU的选型及其电路设计、电流采样电路的设计、开度显示模块的设计、电流输出电路的设计以及基于CAN网络化控制的上位机控制,每个功能模块都有相应的抗干扰性设计;软件设计配合硬件设计来实现,主要包含主程序设计、开度采样与控制程序设计、电流输出程序设计以及CAN通信程序设计,同时加入了软件抗干扰算法,提高了系统控制的稳定性。最后通过搭建实验平台,对整个控制系统的精度进行了可行性验证。本文设计的电动开度阀控制系统,具有多种控制模式和故障检测功能,采用了优良的控制算法,能够实现对开度控制的准确性和稳定性,具有一定的工程实用性。
姚冰[3]（2021）在《智能多回转阀门电动执行机构的设计与研究》文中指出电动执行机构广泛应用于现代工业自动化控制系统中,对管道阀门起着控制和调节作用。因为国内控制大扭矩多回转阀门的智能型电动执行机构在工作性能,可靠性方面与国外相比还有一定的差距,这部分市场基本被国外所占有,因此本文从结构设计方向出发,研发一款输出扭矩为400 N·m的智能多回转阀门电动执行机构,提高其整体性能,推进国产化进程。具体研究内容如下:（1）分析电动执行机构的工作原理,制定了电动执行机构的总体结构方案设计;进行了运动参数分析,由阀门力矩特性和电机机械力矩特性,计算电机参数与选型,设计了电机过热保护电路;主传动部分采用一级齿轮减速,蜗轮蜗杆传动,结构紧凑,蜗杆采用双头蜗杆,提高传动效率。（2）对电动执行机构关键功能零部件进行了分析设计,并在现有结构的基础上进行改进。利用“锤击效应”改进离合器结构,更有利于开启阀门;优化手自动切换装置,可实现自动复位的功能;采用直齿圆锥齿轮传动作为行程传递结构,磁电式绝对编码器为行程检测装置;利用最小二乘法改进电子式间接测量力矩的方法,降低成本、减少占用内存,提高计算效率;防护性设计满足IP67防护标准,dПBT4、dПCT4防爆等级。（3）利用ANSYS Workbench软件对主传动减速齿轮、蜗轮蜗杆、离合器组件以及主箱体等部件进行了有限元静力学分析,模拟零件的受力,得到零件的应力、应变、变形云图,确保设计的合理性和可靠性;利用ADAMS软件对离合器组件进行了动力学分析,计算出发生“锤击效应”时的冲击载荷,有助于阀门的开启;对主传动部件和箱体进行动力学模态分析,得到1至6阶固有频率与对应振型,避免产生共振。（4）设计了电气控制线路图;对完成结构设计的电动执行机构进行样机试制、组装,并进行调试与性能测试试验,试验数据表明基本性能参数均满足技术指标,满足电动执行机构的设计要求,完成了预设产品的开发目标。本项目研究的智能多回转阀门电动执行机构结构紧凑、轻巧便捷、性能优越、工作可靠,并已通过试验验证,满足实际工况的使用要求,为后续同系列产品的开发提供了基础和参考依据。该论文共有图112篇,表19个,参考文献90篇。
杨卫东[4]（2021）在《智能电动执行器典型故障分析和处理》文中提出为实现智能电动执行器故障的准确定位和快速排除,提高电动执行器的可靠性和安全性,通过对澳托克智能电动执行器在生产现场检修、维护工作中的使用经验总结,分析电动执行器几种典型故障,并提出了有效解决方法和措施。在技术、管理等方面改进和完善了现有的检修资源配置,提高了智能电动执行器故障处理效率,提升了运行维护管理人员异常事件响应及处理能力。
张路畅[5]（2021）在《新型智能电动执行机构的设计与研究》文中研究指明电动执行机构被广泛的应用于工业行业,在工业控制中有着举足轻重的作用,特别是用于流体相关的工业生产环境中。随着科学技术的进步以及工业控制要求的提升,对电动执行机构的控制要求也不断提高,电动执行机构也需要变得更加智能。本课题是基于与吴忠仪表有限公司合作的项目,通过对国内外当前现有的电动执行机构进行深入的研究和分析,并结合同类产品的特点和自身需求,研究和设计一款新型电动执行机构,使其在智能性和可靠性方面得到很大的提升。本课题的主要设计流程如下:（1）根据国内外现状和本课题实际需求分析设计总体方案;（2）根据课题需求对硬件电路进行选型和设计。执行器方面,在电机的选择上通过对直流电机、交流电机和步进电机的系统对比,最终选择步进电机作为本次课题的使用电机;控制器方面,选用MSP430F149作为本课题主芯片,合理分配微处理器资源,协调各个硬件模块,发挥系统最优性能,设计完成一个集就地控制和远程控制为一体的智能化控制器系统;（3）进行软件单元的设计。在软件设计方面,为了操作的简洁性和逻辑性,采用菜单模式作为操作模式进行代码的编程,并设计前后台系统,保证系统的流畅运行;（4）控制算法的选定。执行器的智能型就体现在控制算法上,对控制算法和电机转速数学模型进行相应研究;（5）进行各个功能模块的仿真实验与实测。设计完成之后,对控制器各个模块进行Proteus进行仿真实验,判断其可行性,然后进行PCB板的制作,进行实地调试和测试。本课题通过进行Proteus仿真和现场实测,测试结果表明该智能型电动执行机构满足设计与使用要求,实现了所需的功能。
陈涵[6]（2020）在《BIFFI电动执行机构投运前调试研究》文中研究表明随着输气站场的大量使用,电动执行机构已成为目前生产现场阀门常见的重要驱动装置,对其投运前的检查调试、使用维护及故障处理分析是保证站场设备安全、平稳运行的重要课题。本文作者通过参与数次大型工程投运经验,并结合技术管理工作总结,以目前较为常见的BIFFI ICON2000型电动执行机构为例,就其投运前的检查调试、维护管理等提出相应建议,以期对今后更好的应用电动执行机构提供一定理论基础。
王劲松[7]（2020）在《一体化比例调节型电动执行器关键技术的研究》文中研究指明电动执行器接收数字控制系统DCS的控制信号,通过定位控制算法和电路进行定位控制,实现对调节阀开度的自动控制。随着工业过程控制的系统化、智能化不断提高,电动执行器已经应用在诸多领域,并且从模拟式发展到智能型,在自动控制系统中成为重要的终端执行元件。由于核电等特殊应用领域常常需要控制阀承受严酷工作环境和事故或严重事故环境的冲击,所以要求电动执行器进行高温试验、LOCA试验、地震试验、以及原子辐照等恶劣环境耐受鉴定试验,其中以原子辐照试验最为重要。为此,常常将电动执行器做成分体式,将电子控制器等敏感部分安装在环境较好的区域。但这往往带来很大的限制并且会降低控制精度与安全性。所以本文是要研究能够适应于恶劣环境的一体化非智能的电动执行器的部分关键技术问题。本文在分析了国外先进的电动执行器产品的基础上,结合电动执行器工作环境需求,设计并给出能够适应恶劣环境的一体化比例调节型电动执行器总体技术方案。本文研究了常见的调节阀位置反馈机构,针对工业中常用的两种信号传输方式分别设计了信号转换电路,并对这两种电路均使用仿真平台进行了仿真分析。然后对电动执行器定位控制策略进行了重点分析研究,并选取了适合的控制策略,然后针对该控制策略的实现电路进行了分析设计,提出了两种不同的控制电路,并使用仿真平台对两种电路进行了分析。对于驱动电路中的继电器接入带有储能元件的系统后常见的电弧现象进行了研究,提出了一种电弧强度的检测方法,分析了常用灭弧措施的适用环境与灭弧效果,并根据研究结论选取了本文设计的系统中合适的灭弧措施。最后对设计的一体化电动执行器进行了部分鉴定测试。首先基于现有电机及其减速机构,搭建测试试验硬件条件和软件,对设计的模拟测控电路部分动态、静态性能进行了测试,测试结果表明性能良好超过了国标规定。然后依据科研项目进度安排,对位置反馈模块电路作了核辐照测试,测试后对电路进行性能复测,结果通过测试,达到基本要求指标。当然,这项研究工作还需要继续。
杜梦婷[8]（2020）在《智能阀门电动执行机构控制系统研究》文中进行了进一步梳理随着工业生产自动化的发展,电动执行机构的应用越来越广泛,各控制领域对电动执行机构控制系统在响应速度、控制精度以及抗干扰性能等方面的要求也越来越高。研究并优化电动执行机构控制系统算法,减小转动惯量变化以及负载转矩的扰动对控制系统性能影响,对提高系统控制精度和稳定性具有重要的理论意义和实用价值。本文主要研究工作:1、设计了一种变增益系数模型参考自适应转动惯量辨识算法,提高传统算法的辨识精度及辨识速度;2、设计了一种改进型负载转矩观测器,在传统观测器的基础上增加比例环节,提高传统观测器的观测精度及收敛速度;3、为减小转动惯量变化以及负载转矩的扰动对控制系统性能的影响,设计了一种根据转动惯量及负载转矩辨识结果自整定速度环控制器参数的自适应系统,仿真结果表明设计方案对控制系统的稳态性能有所提升;4、为实现电动执行机构对阀门位置的精准控制,设计了一种基于新型趋近律的滑模控制器来实时调节电动执行机构的阀门位置,仿真结果表明设计方案较传统PI控制器在系统位置控制精度上有所提升;5、为提高阀门对流体流量的控制精度,设计了一种软件算法来修正和补偿调节阀的流量特性。最后选用英飞凌XE167作为主控芯片搭建了电动执行机构的软硬件实验平台,实验结果表明了设计方案的可行性及有效性。
刘春天[9]（2019）在《数字式万用表检定平台的设计与实现》文中研究指明在电力行业中,数字式万用表作为重要的测量工具,在日常检修、测量工作中扮演着重要的角色。在长时间的使用过程中,由于测量使用次数的增多、电子元器件的自然老化,万用表的测量精度不可避免的发生变化,所以需要定时对于万用表进行检定和校准,保证电力工作人员是用万用表测量数据的准确性得到保障。现有数字式万用表检定设备自动化程度较低,不能完全实现自动化检定,处于半自动化水平。在检定过程中需要工作人员进行固定、拔插线、量程调节等操作。因此设计一套能够实现对数字式万用表全自动检定的设备是具有非常重要的实用意义的。本文首先对于数字式万用表自动检定设备的需求进行分析,对国内外相关文献及相关设备进行详细分析研究,总结其中的长处与不足,并结合项目的实际需求,设计了一套可以完成数字式万用表全自动检定设备。在单个数字万用表检定平台的基础上,联机组成数字万用表检定系统,可采用多个检定平台共用传送带同时进行数字式万用表检定作业。数字式万用表检定平台由自动搬运、自动插拔线、自动量程调节、自动检定、自动分拣五个功能模块组成,由工控机作为检定平台的控制中心,通过数字量输入输出板卡、运动控制卡等控制15个动作执行机构相互配合完成功能模块中机械动作。通过智能相机获取被检定万用表图像,并将图像传输回计算机进行识别读数,并将相关数据进行处理存储到数据库中。数字式万用表检定平台可以单机运行,也可多个检定联机进入数字万用表检定系统共同作业,数字万用表检定系统由调度计算机、两个检定平台、智能仓储系统构成,调度计算机与其他部分控制计算机组成服务器/客户端网络结构,由调度计算机协调整个系统的运转。检定平台与调度计算机的操作软件均由C#语言进行编写,按照功能模块实现设计功能。通过实际测试可得出,本课题设计的数字式万用表检定平台满足设计要求,功能实现正常,设备运行平稳。联机运行时,在调度计算机的调度下能够完成智能仓储系统与数字式万用表检定平台对接,实现两个检定平台共用一条传送带进行检定作业。
李进（Lee Jin）[10]（2018）在《站场阀门进口电动驱动设备国产化研究》文中研究表明川渝地区自20世纪60年代开启净化天然气长输管道建设运行以来,管网建设历时50余年,输配气站场阀门采用的进口机械式和早期的智能型电动驱动设备已经全面停产,进口电动驱动设备故障后需要采购原装配件并由原厂家专业人员实施维修,维修等待时间长、费用高,部分老型号的设备已经停产,难以进行维修,在一定程度上影响输气站场的安全生产。因此,为缩短设备维修周期,减小对国外厂家的依赖度,降低设备故障率,有必要开展站场阀门电动驱动设备国产化研究,实现进口电动驱动设备国产化,这对保障输气管道安全运营具有十分重要的实用价值。本论文通过对川渝地区输配气站场阀门进口电动驱动设备国产化进行深入研究,主要完成了以下工作:（1）通过国内外输配气站场阀门电动驱动设备发展现状调研,明确了智能型电动驱动设备和机械电磁式电动驱动设备的工作原理,内部结构,对比分析两种电动驱动设备的特点、内部电路板结构和各模块的作用。（2）对川渝地区输配气站场阀门常用的进口电动驱动设备运行情况进行调研,收集进口电动驱动设备常见故障种类、发生频率以及年维修费用,分析故障发生原因、引发故障的元器件。（3）找出目前川渝地区输配气站场阀门使用的电动驱动设备元器件的通用性和易损元件,拆卸并梳理旧电动驱动设备元器件与市面同类元器件异同进行比较分析,确定可以同类替换的元器件;对进口电动驱动设备元器件的现有国产替代件进行研究,制定替代方案,（4）对于市面上没有的元器件,与国内电动驱动设备厂家协作,共同研发国产元器件;进行国产电路板研发功能设计、线路路设计,利用国内市场上易于购买的国产元器件研发出第一代国产电动驱动设备电路板。（5）在现场选取分别机械电磁式和智能型电动驱动设备进行国产化替代实验。通过本论文的研究,研发出第一代国产电动驱动设备电路板并现场实验,通过已有国产元器件的不同组合对故障的进口电动驱动设备进行修复,证明开展进口电动驱动设备易损元器件国产化替代是可行的,对有效缩短进口电动驱动设备的维修周期、节约投资,而且降低设备的故障率,提升设备管理能力,提高输配气站场的安全性具有重要的意义。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电动阀国内外研究现状 |
| 1.2.2 控制器国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线及章节安排 |
| 第二章 无线电动阀的总体设计 |
| 2.1 无线电动阀设计需求分析 |
| 2.2 无线电动阀类型的确定及优势 |
| 2.3 无线电动阀总体方案的确定 |
| 2.3.1 无线电动阀材料及参数的确定 |
| 2.3.2 无线电动阀总体结构工作说明 |
| 2.3.3 阀体主要零部件的设计 |
| 2.3.4 无线电动阀控制器结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 无线电动阀阀体性能仿真分析 |
| 3.1 阀体静止时受力分析 |
| 3.1.1 有限元模型的建立 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 约束力及载荷的施加 |
| 3.1.4 仿真结果分析 |
| 3.2 阀体内部流动的数值模拟计算 |
| 3.2.1 CFD在阀体分析中的应用 |
| 3.2.2 三维模型的预处理及网格划分 |
| 3.2.3 流体分析模型 |
| 3.2.4 边界条件及求解器的设置 |
| 3.3 不同开启角度对阀腔内部冲击结果分析 |
| 3.3.1 20%开度下结果分析 |
| 3.3.2 40%开度下结果分析 |
| 3.3.3 60%开度下结果分析 |
| 3.3.4 80%开度下结果分析 |
| 3.3.5 100%开度下结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 无线电动阀控制器设计与研究 |
| 4.1 无线电动阀控制器系统方案的确定 |
| 4.2 控制器硬件部分选型与设计 |
| 4.2.1 核心控制模块 |
| 4.2.2 无线通信模块 |
| 4.2.3 电机驱动模块 |
| 4.2.4 电源模块 |
| 4.2.5 阀位检测模块 |
| 4.3 控制器原理图及PCB板 |
| 4.4 控制器软件部分的设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 无线电动阀性能试验分析 |
| 5.1 无线电动阀的性能试验 |
| 5.1.1 无线电动阀的试制 |
| 5.1.2 试验台的搭建及试验步骤 |
| 5.1.3 无线电动阀性能试验的基本参数 |
| 5.2 无线电动阀性能结果分析 |
| 5.2.1 无线电动阀稳态工况下性能分析 |
| 5.2.2 无线电动阀瞬态工况下性能分析 |
| 5.2.3 无线通信节点传输距离及稳定性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附件 |
| 导师评阅表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外阀门性能的研究现状 |
| 1.2.2 国内阀门生产的的发展现状 |
| 1.2.3 阀门控制系统的研究现状 |
| 1.3 本课题来源与主要研究内容 |
| 1.3.1 本课题来源 |
| 1.3.2 本课题研究内容 |
| 第2章 电动开度阀控制算法研究 |
| 2.1 阀门控制数学模型分析 |
| 2.1.1 阀门控制器组成及其执行原理 |
| 2.1.2 阀门执行机构传递函数建立 |
| 2.2 阀门控制算法的研究 |
| 2.2.1 PID算法研究 |
| 2.2.2 模糊PID控制原理 |
| 2.2.3 模糊PID控制算法仿真分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电动开度阀控制系统总体方案设计 |
| 3.1 开度阀控制系统的功能需求与设计准则 |
| 3.1.1 控制系统的功能需求 |
| 3.1.2 控制系统的设计准则 |
| 3.2 控制系统的总体方案设计 |
| 3.2.1 控制系统的工作原理 |
| 3.2.2 控制系统的技术指标 |
| 3.2.3 控制系统的整体结构 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 开度阀控制系统硬件设计 |
| 4.1 控制系统硬件总体设计 |
| 4.2 电源模块选型与设计 |
| 4.3 微处理器的选型与设计 |
| 4.4 电流采样与电流产生电路 |
| 4.4.1 电流采样电路 |
| 4.4.2 电流产生电路 |
| 4.5 CPLD功能设计 |
| 4.5.1 CPLD芯片选型 |
| 4.5.2 CPLD功能设计及其仿真 |
| 4.5.3 驱动电路设计 |
| 4.6 基于CAN总线的通信单元设计 |
| 4.6.1 CAN通信特点与芯片选型 |
| 4.6.2 CAN总线通信功能设计 |
| 4.7 开度显示设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 开度阀控制系统软件设计 |
| 5.1 控制系统主程序设计 |
| 5.1.1 控制系统软件功能需求分析 |
| 5.1.2 控制系统主程序的控制流程 |
| 5.2 电流采样与电流产生程序设计 |
| 5.2.1 电流采样程序设计 |
| 5.2.2 电流产生程序设计 |
| 5.3 驱动程序设计 |
| 5.3.1 驱动程序输入程序设计 |
| 5.3.2 驱动程序输出程序设计 |
| 5.3.3 定时器中断程序设计 |
| 5.3.4 开度控制程序设计 |
| 5.3.5 OLED液晶屏显示程序设计 |
| 5.4 通信程序设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 系统抗干扰性设计及实验分析 |
| 6.1 控制系统抗干扰性设计 |
| 6.1.1 硬件抗干扰设计 |
| 6.1.2 软件抗干扰设计 |
| 6.2 系统调试及其结果分析 |
| 6.2.1 关键模块调试 |
| 6.2.2 实验数据测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文与取得研究成果 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 电动执行机构的国内外研究现状 |
| 1.4 研究意义 |
| 1.5 课题研究内容及方法 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 多回转电动执行机构的总体设计方案 |
| 2.1 电动执行机构设计要求 |
| 2.2 电动执行机构工作原理 |
| 2.3 电动执行机构总体结构设计 |
| 2.4 运动参数分析计算 |
| 2.5 电动机的选型 |
| 2.6 主传动结构设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 电动执行机构关键零部件设计 |
| 3.1 手动操作设计 |
| 3.2 手/自动切换装置设计 |
| 3.3 阀位检测装置设计 |
| 3.4 力矩检测装置设计 |
| 3.5 电动执行机构的防护性设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 多回转阀门电动执行机构结构有限元分析 |
| 4.1 有限元接触分析理论 |
| 4.2 齿轮传动结构有限元分析 |
| 4.3 蜗轮蜗杆传动结构有限元分析 |
| 4.4 离合器组件结构有限元与冲击载荷分析 |
| 4.5 主箱体结构有限元分析 |
| 4.6 电动执行机构主传动结构的模态分析 |
| 4.7 电动执行机构箱体的模态分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 电动执行机构的性能测试试验 |
| 5.1 电动执行机构样机 |
| 5.2 电动执行机构的调试与性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 电动执行机构研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 电动执行机构系统分析和整体方案设计 |
| 2.1 电动执行机构的基本结构和工作原理 |
| 2.2 新型智能电动执行机构设计要求 |
| 2.3 新型智能电动执行机构整体设计方案 |
| 第三章 新型智能电动执行机构硬件单元设计 |
| 3.1 处理器芯片的选型 |
| 3.2 非侵入式电路设计 |
| 3.2.1 人机交互面板 |
| 3.2.2 霍尔元件开关 |
| 3.2.3 红外遥控装置 |
| 3.2.4 液晶显示屏 |
| 3.2.5 LED指示灯 |
| 3.3 4~20mA电流环设计 |
| 3.4 UART通信模块设计 |
| 3.5 电动执行器的选型 |
| 3.5.1 电动机种类的选型 |
| 3.5.2 行程检测装置的选择 |
| 第四章 新型智能电动执行机构软件单元设计 |
| 4.1 MSP430 软件开发平台 |
| 4.2 菜单的设计 |
| 4.2.1 主菜单的设计 |
| 4.2.2 子菜单的设计 |
| 4.3 中断系统 |
| 4.4 故障检测程序 |
| 4.5 非侵入式输入信号接收软件设计 |
| 4.5.1 霍尔开关信号接收软件设计 |
| 4.5.2 红外遥控装置软件设计 |
| 4.6 液晶显示程序 |
| 第五章 电动执行机构控制算法设计 |
| 5.1 PID控制器 |
| 5.1.1 位置式PID控制算法 |
| 5.1.2 增量式PID控制算法 |
| 5.2 对标准PID算法的改进 |
| 5.2.1 模糊控制 |
| 5.2.2 模糊PID控制系统结构的设计 |
| 5.2.3 模糊PID控制器仿真研究 |
| 5.3 电机转速算法数学模型 |
| 5.3.1 梯形加减速算法数学模型 |
| 5.3.2 “S”型加减速算法数学模型 |
| 第六章 新型智能电动执行机构的仿真与实测 |
| 6.1 新型智能电动执行机构的软件模拟仿真 |
| 6.1.1 整体硬件连接方案 |
| 6.1.2 UART串口通信仿真 |
| 6.1.3 红外遥控装置仿真 |
| 6.1.4 显示屏仿真 |
| 6.2 新型智能电动执行机构的现场实际测试 |
| 6.2.1 PCB板的制作 |
| 6.2.2 现场实际测试 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 1.引言 |
| 2.BIFFI电动执行机构概况 |
| 3.电动执行机构投运前检查调试 |
| (1)设备选型检查 |
| ①设备功能性检查 |
| ②设备完好性检查 |
| ③设备额定型号检查 |
| (2)设备调试 |
| ①限位设置 |
| ②扭矩设置 |
| ③远控设置 |
| 4.总结 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 论文内容安排 |
| 第二章 系统总体方案设计 |
| 2.1 电动执行器控制原理 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.3 系统总体方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 位置反馈模块设计 |
| 3.1 位置反馈机构 |
| 3.1.1 正切机构与正弦机构 |
| 3.1.2 线性反馈机构 |
| 3.1.3 电位器与旋转编码器 |
| 3.2 电位器的空载特性与负载特性 |
| 3.2.1 空载特性 |
| 3.2.2 负载特性 |
| 3.3 信号转换电路 |
| 3.3.1 二线制转换电路 |
| 3.3.2 四线制转换电路 |
| 3.4 转换电路仿真 |
| 3.4.1 仿真环境介绍 |
| 3.4.2 仿真过程与仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 定位控制模块设计 |
| 4.1 控制策略的选取 |
| 4.2 比较触发电路 |
| 4.2.1 直接比较式触发电路 |
| 4.2.2 差分放大式触发电路 |
| 4.2.3 继电器驱动电路 |
| 4.3 电机驱动电路 |
| 4.4 电机切换保护电路 |
| 4.5 逻辑电路中的竞争和冒险现象 |
| 4.6 定位控制模块电路仿真 |
| 4.6.1 比较触发电路仿真 |
| 4.6.2 电机切换保护电路仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 继电器的保护与选型 |
| 5.1 电弧现象 |
| 5.2 电弧的检测 |
| 5.3 常用的灭弧措施 |
| 5.3.1 RC灭弧器 |
| 5.3.2 过零触发 |
| 5.3.3 续流二极管 |
| 5.3.4 压敏电阻 |
| 5.3.5 改用固态继电器 |
| 5.4 本系统继电器选型与灭弧方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 调试与性能测试 |
| 6.1 测试实验平台 |
| 6.1.1 硬件环境 |
| 6.1.2 软件环境 |
| 6.2 调试过程及结果 |
| 6.2.1 测控电路调试过程及结果 |
| 6.2.2 位置反馈模块辐照测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 参与的科研项目及获奖情况 |
| 3 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 发展趋势 |
| 1.3 课题意义与主要研究内容 |
| 1.3.1 课题意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 系统建模及总体方案设计 |
| 2.1 电动执行机构研究 |
| 2.1.1 电动执行机构构成 |
| 2.1.2 电动执行机构设计要求 |
| 2.2 电动执行机构整体设计方案 |
| 2.2.1 电动执行机构工作原理 |
| 2.2.2 电动执行机构控制策略 |
| 2.3 电动执行机构驱动电机建模 |
| 2.3.1 驱动电机物理模型 |
| 2.3.2 驱动电机数学模型 |
| 2.4 电动执行机构传动系统建模 |
| 2.5 电动执行机构阀门环节建模 |
| 2.6 电动执行机构三环控制系统建模 |
| 2.6.1 电流环 |
| 2.6.2 速度环 |
| 2.6.3 位置环 |
| 2.7 小结 |
| 3 电动执行机构参数辨识及参数整定 |
| 3.1 基于模型参考自适应的转动惯量辨识及参数整定 |
| 3.1.1 模型参考自适应算法原理 |
| 3.1.2 模型参考自适应辨识算法设计 |
| 3.1.3 变增益系数模型参考自适应辨识算法设计 |
| 3.1.4 基于MRAS的转动惯量辨识仿真 |
| 3.1.5 基于转动惯量辨识的参数整定仿真 |
| 3.2 基于负载观测器的负载转矩辨识及参数整定 |
| 3.2.1 负载转矩观测器原理 |
| 3.2.2 降阶负载转矩观测器原理 |
| 3.2.3 新型负载转矩观测器 |
| 3.2.4 转矩辨识及参数整定仿真 |
| 3.3 参数整定系统仿真 |
| 3.4 小结 |
| 4 电动执行机构控制系统仿真研究 |
| 4.1 滑模控制器的设计 |
| 4.1.1 滑模控制的基本原理与设计方法 |
| 4.1.2 基于趋近律的滑模控制 |
| 4.1.3 滑模控制器的设计 |
| 4.2 控制系统性能分析 |
| 4.2.1 速度环控制性能分析 |
| 4.2.2 位置环控制性能分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 调节阀流量特性修正与补偿 |
| 5.1 调节阀 |
| 5.1.1 调节阀的工作原理 |
| 5.1.2 调节阀的流通能力 |
| 5.1.3 调节阀的可调比 |
| 5.2 调节阀的流量特性 |
| 5.2.1 调节阀的理想流量特性 |
| 5.2.2 调节阀的工作流量特性 |
| 5.3 流量特性修正与补偿 |
| 5.3.1 流量补偿方法的设计 |
| 5.3.2 流量补偿算法的实现 |
| 5.4 小结 |
| 6 电动执行机构软件设计 |
| 6.1 软件开发环境简介 |
| 6.1.1 主控板及编译环境介绍 |
| 6.1.2 功率板及编译环境介绍 |
| 6.2 控制系统总体结构设计 |
| 6.3 主控板程序设计 |
| 6.3.1 主程序设计 |
| 6.3.2 子程序设计 |
| 6.3.3 阀门位置控制程序设计 |
| 6.4 功率板程序设计 |
| 6.5 上位机程序设计 |
| 6.5.1 PC监控界面的设计 |
| 6.5.2 LCD显示界面的设计 |
| 6.6 实验测试 |
| 6.7 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究成果总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 检定平台系统总体方案设计 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.2 总体方案设计 |
| 2.2.1 设计要求 |
| 2.2.2 系统设计方案 |
| 2.3 硬件设计方案 |
| 2.3.1 调度计算机设计方案 |
| 2.3.2 检定平台控制单元设计方案 |
| 2.4 软件设计方案 |
| 2.4.1 软件功能及需求分析 |
| 2.4.2 软件功能模块设计 |
| 2.4.3 软件开发语言选择 |
| 2.4.4 数据库选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 系统硬件设计与实现 |
| 3.1 调度计算机选型 |
| 3.2 检定平台硬件设计 |
| 3.2.1 检定平台关键硬件选型 |
| 3.2.2 检定平台硬件组成 |
| 3.2.3 仪表检定单元控制计算机选型 |
| 3.2.4 检定平台控制板卡选型 |
| 3.3 切换板设计 |
| 3.3.1 切换板的功能及结构组成 |
| 3.3.2 传送带共用切换板设计 |
| 3.4 检定平台电源系统设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统软件设计与实现 |
| 4.1 调度计算机软件设计 |
| 4.2 检定平台操作软件设计 |
| 4.2.1 软件操作界面设计 |
| 4.2.2 功能模块设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 系统测试及实验结果分析 |
| 5.1 测试内容 |
| 5.2 动作模块测试 |
| 5.2.1 夹取提升万用表测试及分析 |
| 5.2.2 万用表量程旋钮旋转测试及分析 |
| 5.2.3 线路切换板测试及分析 |
| 5.3 功能模块测试 |
| 5.3.1 自动搬运万用表功能测试及分析 |
| 5.3.2 自动拔插线功能测试及分析 |
| 5.3.3 自动量程调节功能测试及分析 |
| 5.3.4 自动检定功能测试及分析 |
| 5.3.5 自动分拣功能测试及分析 |
| 5.4 检定系统整机测试 |
| 5.4.1 检定平台单机运行测试 |
| 5.4.2 检定平台联机运行测试 |
| 5.5 发现的问题及解决方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外电动驱动设备发展现状 |
| 1.2.2 国内电动驱动设备发展现状 |
| 1.3 研究内容、目标和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 电动驱动设备原理及内部结构 |
| 2.1 电动驱动设备原理 |
| 2.1.1 电动驱动设备分类及特点 |
| 2.1.2 国际主流电动驱动设备特点 |
| 2.2 电动驱动设备内部结构 |
| 2.2.1 机械电磁式电动驱动设备内部结构 |
| 2.2.2 智能型电动驱动设备内部结构 |
| 2.2.3 电动驱动设备电路板元器件名称和功能作用 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 川渝进口电动驱动设备运行情况及国产化必要性 |
| 3.1 川渝地区阀门进口电动驱动设备运行情况 |
| 3.1.1 川渝地区阀门进口电动驱动设备使用情况 |
| 3.1.2 阀门进口电动驱动设备故障问题统计 |
| 3.2 阀门进口电动驱动设备国产化必要性 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 国产电路板研发 |
| 4.1 国产电路板性能指标要求 |
| 4.2 国产电动驱动设备电路板研发方案 |
| 4.2.1 电路板主要功能设计 |
| 4.2.2 电路板模块设计 |
| 4.2.3 电路板线路图设计 |
| 4.3 国产电动驱动设备电路板性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 进口电动驱动设备国产化改造 |
| 5.1 智能型电动驱动设备国产化改造 |
| 5.1.1 改造方案 |
| 5.1.2 第一批次改造实施过程 |
| 5.1.3 第一批次改造后运行情况及性能完善 |
| 5.1.4 第二批次改造及运行情况 |
| 5.2 机械电磁式电动驱动设备国产化改造 |
| 5.2.1 改造方案 |
| 5.2.2 第一批次改造实施过程 |
| 5.2.3 第一批次改造后运行情况及性能完善 |
| 5.2.4 第二批次改造及运行情况 |
| 5.3 国产化改造经济效益 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 进口电动驱动设备电路板元器件替换 |
| 6.1 进口电动驱动设备电路板故障元器件查找 |
| 6.1.1 故障现象 |
| 6.1.2 故障元器件查找 |
| 6.2 进口电动驱动设备电路板故障元器件替换 |
| 6.2.1 替换方案 |
| 6.2.2 替换后电路板性能测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
