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如何提高氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作質(zhì)量的目標(biāo),利沃夫氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥廠家通過(guò)多年的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)得出提高氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作質(zhì)量的目標(biāo)操作方法。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥以壓縮氣體為主要?jiǎng)恿υ?,借助氣缸為?zhí)行器,結(jié)合閥門定位器、儲(chǔ)氣罐、氣體過(guò)濾器等附件,對(duì)系統(tǒng)作業(yè)進(jìn)行開(kāi)關(guān)或是比例控制和調(diào)節(jié)(可參考氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品說(shuō)明)。在接收信息自動(dòng)化的控制信號(hào)后,對(duì)管道各項(xiàng)介質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié),主要包括:流量、壓力、溫度、質(zhì)量等參數(shù)。近年來(lái),隨著調(diào)節(jié)閥的不斷更新和發(fā)展,氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥以自身控制簡(jiǎn)單、安全穩(wěn)定、反應(yīng)敏捷、不需要另外添加防爆措施等優(yōu)勢(shì),獲得了廣大作業(yè)系統(tǒng)的青睞。不僅在工業(yè)系統(tǒng)中取得了一定的成就,其發(fā)展趨勢(shì)還涉及到了石油業(yè)、化工業(yè)、電氣業(yè)等國(guó)家重要領(lǐng)域,因此對(duì)我國(guó)社會(huì)的發(fā)展有著關(guān)鍵的作用。
在一個(gè)工業(yè)系統(tǒng)中,包括了成百上千的回路,只有對(duì)這些回路進(jìn)行完善科學(xué)的控制,才能保證生產(chǎn)的質(zhì)量以及安全。而性能較差的回路,就會(huì)對(duì)整體系統(tǒng)產(chǎn)生影響,例如震蕩,就會(huì)破壞整個(gè)系統(tǒng)回路的正常運(yùn)行,zui后產(chǎn)生巨大的損失和安全影響?! ?/p>
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥粘滯引起的回路震蕩
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是作業(yè)系統(tǒng)中使用zui為頻繁的執(zhí)行組件,因此其回路的正常是保障作業(yè)科學(xué)進(jìn)行的關(guān)鍵。然而根據(jù)國(guó)家工業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)來(lái)看,在我國(guó)只有 30% 的工業(yè)控制回路性能是在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的,而在不合格的控制回路中,30% 的回路震蕩是因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥粘滯所引起的。在一般情況下,閥門粘滯導(dǎo)致回路產(chǎn)生環(huán),從而控制的量也在設(shè)定值上下震蕩變換中,因此排除粘滯對(duì)回路的影響,不僅可以提高生產(chǎn)的質(zhì)量,還可以減少作業(yè)浪費(fèi),提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對(duì)于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的日常運(yùn)作也有著促進(jìn)作用?! ?/p>
閥門粘滯指的是閥門在運(yùn)行一段時(shí)間后,由于閥桿與填料之間產(chǎn)生較大的靜摩擦,從而引起的非線性故障。在當(dāng)今系統(tǒng)作業(yè)中,大部分控制回路的計(jì)算方法還是采用傳統(tǒng)的 PID 控制計(jì)算法。而在 PID 控制回路中,需要控制器花費(fèi)較多的時(shí)間進(jìn)行反復(fù)調(diào)節(jié)才能使得其達(dá)到一定的設(shè)定的狀態(tài),在這個(gè)過(guò)程中,控制器會(huì)不斷的改變方向。當(dāng)有氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的回路上有粘滯故障時(shí),控制器就會(huì)改變方向,而閥門就會(huì)進(jìn)一步發(fā)生粘滯現(xiàn)象。而這種情況一直會(huì)延續(xù)到控制器的輸出大于某個(gè)數(shù)值(S)時(shí),閥桿才會(huì)產(chǎn)生為某個(gè)(J)大小的跳動(dòng)(參照下圖)。在這個(gè)無(wú)法估摸的過(guò)程中,調(diào)節(jié)量產(chǎn)生偏差則是在所難免的。而為了消除這個(gè)偏差,控制器就會(huì)再次發(fā)生改變,粘滯故障便會(huì)再次發(fā)生,zui終導(dǎo)致了控制變量在以設(shè)定的值的上下來(lái)回波動(dòng)震蕩。因此 PID 是引起數(shù)值震蕩的主要原因。
氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥粘滯引起的回路震蕩消除辦法 通過(guò)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明,在傳統(tǒng)的 PI 控制器中,其 r(k)表示為該作業(yè)系統(tǒng)中的設(shè)定值,y(k)表示為該系統(tǒng)在作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的實(shí)際輸出值,P 設(shè)為比例系數(shù),T 作為實(shí)踐采樣的周期,I 作為zui后的積分系數(shù),因此離散的 PI 的表達(dá)式可以總結(jié)為 因此在傳統(tǒng)的 PI 控制器中,當(dāng)控制器發(fā)展變化時(shí),閥門出現(xiàn)粘滯現(xiàn)象的原因是控制器的輸出過(guò)小所導(dǎo)致的。這就說(shuō)明了在閥門出現(xiàn)粘滯現(xiàn)象時(shí)可以進(jìn)一步通過(guò)改變積分的作用,從而對(duì)輸入進(jìn)行控制和規(guī)劃,以這種方式來(lái)消除粘滯現(xiàn)象對(duì)控制回路帶來(lái)的影響??刂破鬏斎肼实臄?shù)值對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥桿的作業(yè)具有較大的影響,閥桿有粘滯現(xiàn)象時(shí),控制器輸出率大就可以進(jìn)一步幫助閥桿快速運(yùn)轉(zhuǎn),從而擺脫粘滯的帶來(lái)的影響,反之就可以降低一定量的輸出率,來(lái)保證氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的正常運(yùn)作。同時(shí)影響輸出率的 E(k) 和 Ec(k)兩者數(shù)值也會(huì)對(duì)粘滯現(xiàn)象產(chǎn)生不一樣的影響,根據(jù)多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,當(dāng)兩者不等于0時(shí),就說(shuō)明了控制變量尚未達(dá)到具體的設(shè)定值,還在發(fā)生改變,因此在這時(shí),閥桿沒(méi)有發(fā)生粘滯現(xiàn)象。當(dāng) E(k) 不等于 0,而 Ec(k)等于 0 時(shí),其控制量在尚未達(dá)到設(shè)定值的同時(shí)也沒(méi)有發(fā)生改變,因此已發(fā)生粘滯現(xiàn)象。當(dāng) E(k) 等于 0,而 Ec(k)不等于 0 時(shí),控制量仍然在發(fā)生變化,因此也沒(méi)有粘滯現(xiàn)象。zui后當(dāng)兩者同時(shí)等于0時(shí),控制量達(dá)到了設(shè)定值,并且沒(méi)有發(fā)生其他變化,因此沒(méi)有發(fā)生粘滯現(xiàn)象?! ?/p>
綜上所述,使用新型模型來(lái)對(duì)控制器進(jìn)行模糊控制,從而來(lái)消除回路震蕩現(xiàn)象,首先應(yīng)該通過(guò)傳統(tǒng) PI 控制器獲取具體參數(shù),然后將相同的參數(shù)賦予模糊控制器,zui后通過(guò)合理的參數(shù)對(duì)發(fā)生粘滯的回路進(jìn)行休整工作,zui終達(dá)到提高氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作質(zhì)量的目標(biāo)。
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