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调速型液力偶合器风机调速模糊控制方法及实验研究

陈建明  
【摘要】: 调速型液力偶合器以其良好的性能/价格比,在工业生产大功率调速领域得以广泛应用。鉴于液力传动元件内部流动状态的复杂性,难以建立其精确的数学模型,闭环调速PID控制参数整定的不确定性及偶合器固有调节增益的非线性,成为系统闭环调节需要解决的技术问题。 模糊控制是基于模糊集合理论发展起来的模糊数学的一个重要的应用分支,是模糊数学和自动控制理论相结合产生的新型控制策略。被控对象或过程存在非线性、时变性、随机干扰、过程机理错综复杂及现场测量条件不确定时,采用模糊控制可为其提供了一种较为理想的控制方法。 本文以调速型液力偶合器风机调速系统为研究对象,首先对调速型液力偶合器风机调速系统的静态特性、动态特性进行了分析,得出调速系统的动态数学模型及传递函数。尝试采用模糊控制方式实现液力调速数字调节控制器的设计,硬件配置上选用可编程序控制器(PLC)作为控制核心,梯形图编程实现模糊控制算法。PLC是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,以其运行高度可靠性及简单的、类似继电控制线路的梯形图编程方式为广大工程技术人员所接受,目前已成为工业自动化领域“三大支柱”之一。 模糊数字调节控制器在现有的调偶风机实验台上得以实现。实验结果表明控制方案设计合理、简单易行,开辟了模糊控制技术应用于液力调速领域的一个先例,为今后的工程实践应用奠定了基础。


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