连体膨胀压缩机控制系统的设计与研究

论文摘要

连体膨胀压缩机是集成蒸汽轮径流膨胀机、离心压缩机及现代传感控制技术于一体的新型节能环保叶片式机械。连体膨胀压缩机控制系统的好坏直接影响到生产工艺的正常运行,故设计一套行之有效的控制系统显得尤为重要。本文主要进行了如下工作:参考并综合透平膨胀机和离心式压缩机的调节特点,结合连体膨胀压缩机的结构,根据生产过程的内在机理建立了机器的动态数学模型。并且采用压力反馈,进口节流的调节方式实现对连体膨胀压缩机恒压输出的控制,其中将机器的转速作为控制回路的副被控量,由此设计了一套PID串级控制系统,仿真效果显示良好。针对压缩机喘振这一固有特性,参考常用的压缩机喘振控制策略,采用固定流量极限法实现连体膨胀压缩机的防喘振控制,并且应用模糊控制理论设计了一套防喘振控制系统。综合设计了连体膨胀压缩机的润滑系统、汽路系统和机器状态监测系统,并且结合控制要求,采用可编程控制器PLC实现连体膨胀压缩机的控制,给出了控制系统的软硬件设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 连体膨胀压缩机控制系统设计的要点
• 1.4 本人完成的主要工作
• 第2章 连体膨胀压缩机的工作原理及其调节
• 2.1 连体膨胀压缩机的工作原理
• 2.2 连体膨胀压缩机的调节
• 2.2.1 透平膨胀机的调节
• 2.2.2 透平压缩机的调节
• 2.2.3 连体膨胀压缩机的调节
• 2.3 本章小结
• 第3章 连体膨胀压缩机恒压输出控制系统
• 3.1 恒压输出控制系统原理
• 3.2 恒压输出控制系统数学模型
• 3.2.1 测量环节
• 3.2.2 气动薄膜调节阀
• 3.2.3 连体膨胀压缩机
• 3.2.4 PID 调节器
• 3.3 恒压输出控制系统仿真分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 连体膨胀压缩机喘振控制系统
• 4.1 离心式压缩机的喘振
• 4.1.1 喘振机理
• 4.1.2 喘振的危害及判断
• 4.1.3 影响喘振的主要因素
• 4.2 离心式压缩机的喘振控制
• 4.2.1 喘振的主动控制
• 4.2.2 喘振的被动控制
• 4.3 连体膨胀压缩机的喘振控制
• 4.3.1 喘振控制方案
• 4.3.2 喘振控制系统仿真分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 连体膨胀压缩机控制系统软硬件设计
• 5.1 概述
• 5.2 控制系统的设计思想
• 5.3 连体膨胀压缩机控制系统硬件设计
• 5.3.1 控制系统简介
• 5.3.2 控制系统硬件设计
• 5.4 连体膨胀压缩机控制系统软件设计
• 5.4.1 PLC 控制程序设计
• 5.4.2 上位监控部分设计
• 5.5 本章小结
• 结论
• 附录1
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 承担的研究课题
• 学术论文
• 致谢
• 作者简介