李伟波[1]2002年在《基于现场总线的智能阀及其信号提取与二线传输模式研究》文中指出各种电液阀作为一类重要的执行器件，保证其安全稳定的运行意义重大，因此需要对阀的运行状态信息进行有效提取和实时监控，以及在出现故障时报警并做出相应的应急处理。随着整个控制系统规模的扩大及网络结构的复杂化，监控网络还需满足系统对简化网络拓扑、提高控制智能以及系统的开放性和控制功能的分散化的要求。正是基于这样一种背景，在综合国内外公开文献的基础上，我们提出了基于电力线载波传输和CEBUS现场总线的智能二线阀系统的概念，并对其相关关键技术进行了基础研究。 所研制的智能二线阀之关键技术可分为阀信息提取、二线阀研制、二线信息双向传输等几个方面。 论文首先对液压阀卡涩、卡紧这一类重要故障现象进行了机理分析和建模，提出了基于电反射的无传感器检测新方法，并通过仿真和具体实验对其有效性进行了验证。实验结果表明该方法对卡涩、卡紧故障有较好的识别能力，有良好的工程应用前景。 随后，论文对基于MCU的智能二线阀单元模块的设计进行了深入研究，提出了MCU、CEBUS现场总线、电力线载波通讯模块相结合的智能二线阀单元模块系统构架，并对一些具体的技术难题作了实践性研究，给出了解决方案。其中，我们提出的一种无变压器方式的电力叁通，给电力线耦合方式提供了一条新的思路。对该智能二线阀单元模块的实验测试表明该二线阀单元模块其性能令人满意。 在实验中我们发现电力线信道特性的变化对智能二线阀系统的性能有着比较明显的影响，从研究的系统性出发，同时，也是作为从物理实践到理论研究的一个重要步骤，我们在第四章中对电力线信道建模和电力线载波通讯进行了仿真研究。文中我们参考传输线理论和无线传输信道建模中的相关技术，建立了电力线阻抗模型和电力线多线瑞利衰落模型。并对叁种主要载波技术在电力线上的传输性能进行了仿真研究，给出了仿真结果，该基础研究对国内同行有较大的参考价值。
徐尤喜[2]2013年在《基于CAN总线技术的电液比例控制研究》文中指出基于现场总线(Fieldbus)的智能化控制是当前自动控制领域的研究热点，而CAN总线因其明显的特点，如系统的兼容性、可维护性、现场设备的独立性、结构的分散性、较强的适应性等，已经成为自动控制应用的重要方向。本文重点研究了如何基于CAN总线搭建电液比例控制系统，设计了新型数字化的电液比例放大器，使电液比例控制系统各控制信号实现双向传输，既能集中监控控制，也能现场分散控制，满足大型电液设备现代自动控制领域发展的要求。本文的主要工作包括：对CAN总线协议及结构进行了研究；对带CAN控制器的PLC进行了研究；结合单片机和电液控制系统的特点，选择了PID控制算法作为电液控制系统的位置控制算法；设计了以单片机为中心，以CAN总线为基础的数字式电液比例放大器；在此基础上，提出了基于CAN总线的电液比例控制系统模型，利用建模仿真技术对其进行了仿真分析。文章着眼电液比例控制技术发展的需要，围绕构建基于CAN的电液比例控制系统，进行了数字化电液比例放大器的设计和其他一些初步的研究工作。但这些工作很多还只是理论上探索，距离建立一套满足工业现场使用要求的自动控制系统还有较大差距，有待于今后作进一步的研究。
周天龙[3]2011年在《基于PROFIBUS-DP智能阀门定位器研究》文中进行了进一步梳理随着社会的不断进步,对工业过程控制设备的控制效果和日常维护提出了更高的要求。气动调节阀以其独特的特点在过程控制领域中得到了广泛的应用,而阀门定位器作为气动调节阀的主控部件,能够在很大程度上提高阀门的控制精度、响应速度,并显着的改善阀门的动态特性。PROFIBUS-DP总线以其独有的优势在过程控制领域中广泛使用,并于2001年成为我国的机械行业标准,目前国内研究的多是基于HART协议的智能阀门定位器,而我国过程控制领域大多采用PROFIBUS-DP总线协议,基于此,研究基于PROFIBUS-DP的智能阀门定位器具有较大的意义。本文所研究的智能阀门定位器采用二线制电源供电,通过嵌入式设计技术,对定位器的整体进行了分析研究,侧重于硬件系统的构建,所做的工作主要如下1、通过查阅相关文献资料,对国内外的智能阀门定位器进行分析研究。从定位器的结构、工作原理和所能实现的功能着手,分析了不同类型、结构阀门定位器的优缺点；同时对PROFIBUS-DP现场总线的协议结构、通讯模型和功能特性等进行了分析研究,并给出了PROFIBUS-DP智能节点的设计方法；2、对气动调节阀控制系统的内在机理进行分析研究,给出了调节阀流量特性数学模型、压电阀PWM控制信号与阀位关系数学模型以及阀位反馈信号换算数学模型。3、采用模块化分析研究方法,对智能阀门定位器系统各个组成部分进行深入分析研究,比较了各种设计方法的不同,并在此基础上构建了基于微处理器S3C44B0的智能阀门定位器系统整体方案,并给出了预期的设计目标。4、对智能阀门定位器硬件系统进行分析研究,采用嵌入式设计技术,以二线制供电设计为基本点,对定位器的主要核心部分电路,如电源电路、取样电路、I/P转换单元、反馈电路和通信电路分别进行分析设计研究,并给出了相应的设计方案。5、针对智能阀门定位器软件部分进行了整体规划设计,先给出了软件系统整体设计方案,再根据模块化程序设计方法,着重对信号采样处理程序、主控程序、通讯程序和人机界面程序进行了软件分析设计。
李毓杰[4]2010年在《基于MSP430的超低功耗智能阀门定位器的开发》文中指出阀门定位器是一种与气动执行机构配套使用的辅助仪表,基本功能是接收调节器的输出信号,然后以它的输出信号去控制气动执行机构,因此定位器和执行器组成了一个闭环回路。电—气阀门定位器随着工况中的电气化应运而生,它允许使用诸如4~20mA的电流作为输入的设定信号,而不用20~100KPa的气动信号。数字阀门定位器的发展和现场总线技术的成熟,给工业自动化生产带来了深刻的变革,代表了气动执行器技术的发展方向。本课题的工作是以实现超低功耗、HART总线通讯和阀门行程控制为重点,对基于MSP430单片机的超低功耗智能阀门定位器进行开发,主要完成以下几个方面的研究:(1)超低功耗电路设计包括电源电路的设计、取样电路的设计、超低功耗MSP430单片机系统的设计、I/P控制电路的设计。(2) I/P转换单元的设计(3) HART通讯电路的设计包括接收和发送回路,以及半双工通讯下两个回路的切换设计。(4)基于模块化思想的系统软件包包括主控程序、人机接口程序、报警程序、掉电保护程序等。由于现场总线技术的不断发展,使自控系统朝着“智能化、数字化、信息化、网络化、分散化”的方向进一步迈进。阀门定位器作为相关工业行业的终端控制设备,使其数字化智能化已是必然的发展方向。本文所研究的基于MSP430的超低功耗智能阀门定位器立足于国内行业发展现状,符合行业的发展方向。
李朋宪[5]2014年在《智能阀门定位器的开发》文中研究说明本文设计的智能阀门定位器主要由c8051单片机应用系统、导电塑料电位器和电磁力矩式电气转换单元（IP转换单元）构成。智能阀门定位器采用c8051为CPU，利用负反馈控制系统，即把控制阀位信号和阀杆的实际到达位置反馈信号经模数转换后送入CPU，CPU对这两个信号进行偏差计算，根据计算偏差控制输出驱动电流，并按比例转换为相应的气压输出，从而使执行机构动作，实现定位。该产品采用模块化的设计方法，具有HART协议通讯功能，采用iaⅡCT6(本安)及dⅡCT6(隔爆)双重防爆设计。该定位器控制精度高、控制速度快、控制效果稳定，用户可以自由选择流量曲线，还可以对调节阀进行分程控制。把单片机处理技术、HART协议通信技术、PID控制算法、模糊控制、低功耗技术引入定位器中，实现产品智能化.
李帅[6]2016年在《静压耦合式离合器的原理及其溢流阀的振动问题研究》文中研究说明本文对现有车辆的变速器进行了调查、研究,对摩擦式离合器、液力变矩器在车辆变速器应用中带来的问题进行了分析。在行星齿轮泵的基础上,根据容积泵(齿轮泵)的液压-扭矩耦合关系提出了一种新型的静压耦合式离合器。这种新型离合器使用静压传动方式,但不同的是,它摒弃了传统静压传动系统“油泵-马达”的结构,采用了创新的耦合式的静压传动机构,从而避免了传统静压传动系统高速运行时传动效率降低的缺点。由于传动方式的不同,它能够从根本上避免摩擦式离合器半联动状态发生颤振的缺点。在全联动状态下,其传动效率远高于液力变矩器。因为这些特点静压耦合式离合器具有较高的开发潜力。对静压耦合式离合器基本力学原理进行分析,建立了静压耦合式离合器全联动和半联动状态下扭矩-滑差的数学模型。推导出了静压耦合式离合器全联动状态下传动效率的计算式。分析了油品粘度、输入转速对静压耦合式离合器传动效率的影响。设计并制作出了静压耦合式离合器的原理样机。对样机进行了扭矩实验,并验证了静压耦合式离合器全联动状态下油品粘度、输入转速对传动效率的影响的分析结果的正确性。发现在静压耦合式离合器过载工况下溢流阀容易失稳发生碰撞振动,从而危及到离合器的工作的稳定性。于是对溢流阀阀芯在静压耦合式离合器过载工况下进行了动力学分析,建立了阀芯碰撞振动的非线性动力学模型。利用李雅普诺夫(Lyapunov)间接法计算出阀芯振动的平衡点。在平衡点的邻域内对模型进行线性化,根据线性方程的稳定性和罗斯-霍维茨(Routh-Hurwitz)判据对平衡点的稳定性进行判断。根据稳定性分析结论,结合静压耦合式离合器力学模型提出了离合器过载工况下临界滑差的概念。根据振动模型提出了减小临界滑差的方法。编写Matlab数值计算程序,对Matlab标准的ODE算法进行了改造,使其能够适应于碰撞振动系统。通过数值计算,分析了阀芯振动的演化过程,对阀芯的振动由倍周期分岔和碰撞分岔走向混沌的过程进行了分析。利用数值计算的结果绘制出阀芯振动的分岔图,通过分岔图直观的分析了不同参数对阀芯的振动及离合器的临界滑差的影响。
参考文献：
[1]. 基于现场总线的智能阀及其信号提取与二线传输模式研究[D]. 李伟波. 浙江大学. 2002
[2]. 基于CAN总线技术的电液比例控制研究[D]. 徐尤喜. 哈尔滨工业大学. 2013
[3]. 基于PROFIBUS-DP智能阀门定位器研究[D]. 周天龙. 南昌大学. 2011
[4]. 基于MSP430的超低功耗智能阀门定位器的开发[D]. 李毓杰. 天津大学. 2010
[5]. 智能阀门定位器的开发[D]. 李朋宪. 重庆理工大学. 2014
[6]. 静压耦合式离合器的原理及其溢流阀的振动问题研究[D]. 李帅. 西南石油大学. 2016