调速型液力偶合器的特性分析

论文摘要

调速型液力偶合器作为动力传动装置应用相当广泛,电厂中大功率的水泵采用调速型液力偶合器调节给水流量具有明显的节能效果。但在实践中,由调速型液力偶合器本身特点所决定,其动态特性非常复杂,系统参数不确定性及调节增益的严重非线性和不断变化性,成为控制系统需要解决的问题。本文根据其增益变化的特性,建立偶合器数学模型。本文以汽包锅炉为例,建立了偶合器变速调节的给水流量控制系统模型。对系统中YOTCS型调速型偶合器、50CHTA/5型锅炉给水泵,推导其动态方程,建立系统数学模型,为系统仿真提供了理论基础。锅炉给水流量控制属于过程控制,对给水这种大时滞、参数不稳定系统,采用数字PID控制器对该系统进行仿真,并分析结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外液力偶合器及液力传动研究成果综述
• 1.3 水泵调速运行的经济性分析
• 1.4 本课题的背景及意义
• 1.5 本文研究的主要内容
• 2 调速型液力偶合器的基本理论
• 2.1 液力传动的基本原理
• 2.1.1 液流速度三角形和速度环量
• 2.1.2 动量、动量矩和力矩方程
• 2.1.3 伯努利方程
• 2.2 液力偶合器的变速调节原理
• 2.3 调速型液力偶合器的特性参数及特性曲线
• 2.3.1 特性参数
• 2.3.2 特性曲线
• 2.4 调速型液力偶合器的调节特性
• 2.5 本章小结
• 3 调速型液力偶合器的调速特性分析
• 3.1 调速型液力偶合器的起动过程分析
• 3.2 调速型液力偶合器的力矩特性分析
• 3.3 调速型液力偶合器的动态特性及传递函数
• 3.3.1 变充油量过程
• 3.3.2 变速过程
• 3.3.3 调速型液力偶合器传递函数的简化与数学模型的建立
• 3.4 YOTCS 型调速型液力偶合器静态特性试验与拟合曲线方程
• 3.5 本章小结
• 4 给水泵、管路特性分析
• 4.1 水泵轴负载及管路特性分析
• 4.2 50CHTA/5 型锅炉给水泵静态特性
• 4.3 锅炉给水泵动态方程推导及传递函数
• 4.4 本章小结
• 5 偶合器变速调节的给水流量控制系统仿真试验
• 5.1 PID 控制算法
• 5.1.1 PID 控制原理
• 5.1.2 不完全微分 PID 控制算法
• 5.2 系统的仿真及结果分析
• 5.2.1 试验原理及试验系统
• 5.2.2 试验的测试内容及其结果分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 攻读硕士学位期间已发表的学术论文
• 致谢
• 参考文献