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氣動調(diào)節(jié)閥粘滯引起的回路震蕩
氣動調(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)科學進行的關鍵。然而根據(jù)國家工業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)來看,在我國只有 30% 的工業(yè)控制回路性能是在標準范圍內(nèi)的,而在不合格的控制回路中,30% 的回路震蕩是因為調(diào)節(jié)閥粘滯所引起的。在一般情況下,氣動調(diào)節(jié)閥粘滯導致回路產(chǎn)生環(huán),從而控制的量也在設定值上下震蕩變換中,因此排除粘滯對回路的影響,不僅可以提高生產(chǎn)的質(zhì)量,還可以減少作業(yè)浪費,提高經(jīng)濟價值,對于氣動調(diào)節(jié)閥的日常運作也有著促進作用。
氣動調(diào)節(jié)閥粘滯指的是閥門在運行一段時間后,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。在當今系統(tǒng)作業(yè)中,大部分控制回路的計算方法還是采用傳統(tǒng)的 PID 控制計算法。而在 PID 控制回路中,需要控制器花費較多的時間進行反復調(diào)節(jié)才能使得其達到一定的設定的狀態(tài),在這個過程中,控制器會不斷的改變方向。當有氣動調(diào)節(jié)閥的回路上有粘滯故障時,控制器就會改變方向,而閥門就會進一步發(fā)生粘滯現(xiàn)象。而這種情況一直會延續(xù)到控制器的輸出大于某個數(shù)值(S)時,閥桿才會產(chǎn)生為某個(J)大小的跳動。在這個無法估摸的過程中,調(diào)節(jié)量產(chǎn)生偏差則是在所難免的。而為了消除這個偏差,控制器就會再次發(fā)生改變,粘滯故障便會再次發(fā)生,zui終導致了控制變量在以設定的值的上下來回波動震蕩。因此 PID 是引起數(shù)值震蕩的主要原因。
氣動調(diào)節(jié)閥粘滯引起的回路震蕩消除辦法
在傳統(tǒng)的 PI 控制器中,其 r(k)表示為該作業(yè)系統(tǒng)中的設定值,y(k)表示為該系統(tǒng)在作業(yè)時所產(chǎn)生的實際輸出值,P 設為比例系數(shù),T 作為實踐采樣的周期,I 作為zui后的積分系數(shù),因此離散的 PI 的表達式可以總結為
因此在傳統(tǒng)的 PI 控制器中,當控制器發(fā)展變化時,閥門出現(xiàn)粘滯現(xiàn)象的原因是控制器的輸出過小所導致的。這就說明了在閥門出現(xiàn)粘滯現(xiàn)象時可以進一步通過改變積分的作用,從而對輸入進行控制和規(guī)劃,以這種方式來消除粘滯現(xiàn)象對控制回路帶來的影響。控制器輸入率的數(shù)值對氣動調(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,控制器輸出率大就可以進一步幫助閥桿快速運轉(zhuǎn),從而擺脫粘滯的帶來的影響,反之就可以降低一定量的輸出率,來保證氣動調(diào)節(jié)閥的正常運作。
同時影響輸出率的 E(k) 和 Ec(k)兩者數(shù)值也會對粘滯現(xiàn)象產(chǎn)生不一樣的影響,根據(jù)多項實驗數(shù)據(jù)表明,當兩者不等于0時,就說明了控制變量尚未達到具體的設定值,還在發(fā)生改變,因此在這時,閥桿沒有發(fā)生粘滯現(xiàn)象。當 E(k) 不等于 0,而 Ec(k)等于 0 時,其控制量在尚未達到設定值的同時也沒有發(fā)生改變,因此已發(fā)生粘滯現(xiàn)象。當 E(k) 等于 0,而 Ec(k)不等于 0 時,控制量仍然在發(fā)生變化,因此也沒有粘滯現(xiàn)象。zui后當兩者同時等于0時,控制量達到了設定值,并且沒有發(fā)生其他變化,因此沒有發(fā)生粘滯現(xiàn)象。
綜上所述,使用新型模型來對控制器進行模糊控制,從而來消除回路震蕩現(xiàn)象,首先應該通過傳統(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后通過合理的參數(shù)對發(fā)生粘滯的回路進行休整工作,zui終達到提高氣動調(diào)節(jié)閥的工作質(zhì)量的目標。
氣動調(diào)節(jié)閥注意事項
隨著我國工業(yè)的發(fā)展,氣動調(diào)節(jié)閥在冶金、石油、化工等領域的應用越來越廣泛。氣動調(diào)節(jié)閥的工作條件將直接影響到自動控制的過程,所以除了正確的使用方式,保證閥門產(chǎn)品的質(zhì)量,完善售后服務也是需要閥門廠家需要重視的。在使用氣動調(diào)節(jié)閥時,應注意以下事項:
1、為了確保氣動調(diào)節(jié)閥能正常工作,新的閥門在使用前應首先檢查閥門上的銘牌是否符合設計要求。
2、對氣動調(diào)節(jié)閥進行試驗:基本誤差限,總行程偏差,回差,死區(qū),泄漏量(嚴格要求的工況需要檢查)。
3、如果對原系統(tǒng)的氣動調(diào)節(jié)閥進行維修,除對需要以上的校驗外,還應將舊閥填料和密封接頭等部位進行檢查。氣動調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)場使用中,往往不是因為氣動調(diào)節(jié)閥本身質(zhì)量引起的問題,而是氣動調(diào)節(jié)閥使用不當所造成,如設備環(huán)境,安裝位置和方向的不當或是不潔凈管道和其他原因引起的。
在購買閥門前,氣動調(diào)節(jié)閥廠家會很好的了解客戶的安裝環(huán)境以及安裝位置,使用頻率,以方便更好的幫客戶選用更合適的氣動調(diào)節(jié)閥。安裝過程中如遇到問題,可及時的與聯(lián)系,我們將及時的跟客戶溝通。氣動調(diào)節(jié)閥的發(fā)展前景是產(chǎn)品質(zhì)的突變和Wan美售后的結合,我們堅持做到zui好。
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