汽轮机电液位置伺服系统的设计与仿真
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电液比例位置系统复合控制及相关研究一、概述电液比例位置系统作为现代工业控制领域的重要组成部分,广泛应用于各种机械设备和自动化生产线中。
该系统通过电液转换装置将电信号转换为液压动力,实现对执行机构的位置、速度和力等参数的精确控制。
随着工业技术的不断发展,对电液比例位置系统的性能要求也越来越高,复合控制技术的研究和应用显得尤为重要。
复合控制是指将两种或多种不同的控制方法结合在一起,以充分利用各种控制方法的优点,提高系统的整体性能。
在电液比例位置系统中,复合控制可以有效地解决单一控制方法难以处理的复杂问题,如非线性、时变性和不确定性等。
通过合理地设计复合控制策略,可以实现对系统性能的优化和提升,满足实际应用的需求。
本文旨在深入研究电液比例位置系统的复合控制技术,探讨不同控制方法之间的融合方式和优化策略。
我们将对电液比例位置系统的基本原理和特性进行介绍,为后续的研究奠定基础。
我们将分析现有复合控制技术在电液比例位置系统中的应用现状,指出其存在的问题和不足之处。
接着,我们将提出一种新型的复合控制策略,并详细阐述其设计思路、实现方法和性能特点。
我们将通过实验验证该复合控制策略的有效性,并与其他控制方法进行对比分析,以证明其在提高系统性能方面的优越性。
通过对电液比例位置系统复合控制技术的深入研究,我们期望能够为相关领域的研究人员和工程师提供有益的参考和借鉴,推动该技术的进一步发展和应用。
1. 电液比例位置系统的概述电液比例位置系统,作为一种先进的控制技术,在液压和电气领域中发挥着重要的作用。
它结合了电气信号的控制灵活性与液压系统的动力传递能力,实现了对液压装置流量、压力和方向的精确控制。
这种系统在工业、农业以及其他多个领域具有广泛的应用前景,如机械加工、钢铁生产、工程机械、船舶设备、汽车工程等。
电液比例位置系统主要由电气系统、比例电磁阀、液压装置以及反馈装置等四部分构成。
电气系统负责控制电气信号的发射和接收,而比例电磁阀则是实现电气信号到液压信号转换的关键部件。
电液伺服系统的设计与实现随着科技的不断发展,机械设备的功能和性能要求也越来越高。
而在众多机械设备中,电液伺服系统以其优良的性能和高效的工作模式,已经成为了广泛应用的设备之一。
本文将就电液伺服系统的设计和实现进行讨论,以期提高其性能和工作效率。
一、电液伺服系统的组成电液伺服系统是由3个部分组成的:电子控制单元、电液传动系统和执行机构。
1. 电子控制单元电子控制单元包括控制器和信号处理器,控制器是整个系统的核心。
它可以接收来自传感器的反馈信息,根据内部程序计算出控制信号,并输出到执行机构,实现对执行机构的精确控制。
2. 电液传动系统电液传动系统是整个电液伺服系统的动力源,它包括电液转换器、电动机、泵、油箱、阀门等组成。
电动机通过传动装置,驱动泵产生压力液体,液体经过阀门进入执行机构,实现机械臂等动作。
3. 执行机构执行机构是电液伺服系统的输出节点,它通过接收液压驱动,转换为机械运动。
在典型的电液伺服系统中,执行机构通常包括液压缸、液压马达、液压单元等。
二、电液伺服系统的优点1. 精度高因为电液伺服系统可以接收来自传感器的反馈信息,根据内部程序计算出控制信号,并输出到执行机构,实现对执行机构的精确控制,所以其控制精度很高,可以满足高精密度机械设备的要求。
2. 动态性能好电液伺服系统的调节速度快,反应灵敏。
它不仅可以适应于各种工况的需要,而且可以根据需要进行控制和调节。
相比之下,其他传动系统难以满足这些要求。
3. 可扩展性强电液伺服系统的结构比较清晰,它根据要求可以进行功能扩展。
同时,它也可以与其他的控制系统进行集成,如PLC、CAN总线等。
三、电液伺服系统的设计电液伺服系统的设计必须根据所需的实际应用来进行,下面简单介绍了一些设计方法。
1. 系统参数计算电液伺服系统的设计一定要进行系统参数计算,以确保正确的系统工作。
主要包括负载惯性、运动速度、加速度、油液流量、泵、马达的型号、离合器等参数的计算。
2. 控制系统设计控制系统设计是电液伺服系统设计的核心问题。
美国GE公司在70年代就不再使用机械液压式调节系统。
美国WH公司从59年到67年就生产了100多台汽轮机电液调节系统。
法国阿尔斯通公司从63年开始试制电液调节系统。
电液调节系统的基本控制功能:机组转速控制:机组启动、升速控制机组功率控制:机组升降负荷和稳定负荷控制可调整抽汽压力控制:实现热电牵连调节,以热定电运行控制,以电定热运行控制;电液调节系统的必要控制功能:自动同期控制(AUTOMATIC SYNCHRONIZED CONTROL):在汽轮机控制系统的支持下,由同期装置控制汽轮机转速给定,实现发电机手动或自动同期并网的控制系统;初始负荷控制:机组并网后自动接带初始负荷;一次调频功能:承担电网一次调频;负荷控制(ADS或AGC)(AUTOMATIC DISPATCH SYSTEM或AUTOMATIC GENERATION CONTROL):根据电网负荷,按被控机组微增率和线损,实现经济调度的自动控制系统(ADS),或根据电网负荷指令控制发电机功率(AGC);协调控制(CCS)(COORDINATED CONTROL SYSTEM):实施锅炉与汽轮发电机组之间负荷自动平衡控制的系统,提高机组负荷适应性、调峰和调频能力。
功率控制(NC)(POWER CONTROL):发电机有功功率为被调量,自动控制发电机功率等于给定值,简称功控方式。
用于机炉协调控制炉跟机运行方式;主蒸汽压力控制(TPC)(TURBINE MAIN STEAM PRESSURE CONTROL):汽轮机主汽门前的主蒸汽压力为被调量,自动控制主蒸汽压力等于给定值,简称压控方式。
用于机炉控制机跟炉运行方式;阀位控制(VC)(VALVE CONTROL):汽轮机调节汽门为被调量,自动控制调节汽门开度等于给定值,简称阀控方式。
用于机炉协调控制机炉联合调节运行方式;电液调节系统的可选控制功能:汽轮机自动控制(ATC)(AUTOMATIC TURBINE STARTUP CONTROL):根据汽轮机转子热应力和运行参数,自动设置升速率和负荷率,实现寿命管理,优化机组由盘车至满负荷,自动完成启动全过程;阀门管理(VM)(VALVE MANAGEMENT):可修正阀门非线性,任意设置阀门的开启顺序,实现汽轮机全周进汽节流调节和部分进汽喷嘴调节的启动、运行控制方式;机组甩负荷快速保持(FCB)(FAST CUT BACK):当汽轮机或发电机甩负荷时,使锅炉不停炉的一种措施。
汽轮机数字电液控制系统摘要300 MW的自备电厂建成后,300 MW的发电设备在国内市场上占据着举足轻重的位置,目前国内300 MW的发电机组已经投入使用,为国家的经济和社会的稳定发展作出了巨大贡献。
300 MW汽轮机采用的是苏联的技术,其设备设计和制造水平与国外相比有很大的差异。
该系统使用了常规的机械式液力调整,存在灵敏度低,迟滞率大,负荷适应能力差,自动化程度低等问题,对机组的安全和经济性造成了一定的影响。
该系统具有转速控制、负荷控制、甩负荷控制功能、超速保护功能、汽轮机自启动和负荷控制功能、主汽压力控制功能等功能。
介绍了300 MW电力电子调节的设计与使用,并着重介绍了超速保护、阀门管理、ATC及甩载测试等方面的工作。
关键词:300MW机组全电调控制升速升负荷阀门管理ATC EH系统高压遮断一、绪论1.1概述汽轮机是火力发电厂中的一个关键装置,它由高温和高压水蒸气带动,实现了热能向机械能的转化。
水轮机组带动发电机旋转,将机器能量转换成电能,电力网向不同的客户供电。
为保持电力系统的运行,需要将汽轮机的速度控制在接近标称速度的极低值,一般在-1.5-3.0 r/分钟之间。
为此,汽轮机需要有一个稳定的、自动化的设备。
水轮发电机组的发展经过了若干个发展时期,首先采用一组机械式的水力机械,完成了对速度的自动调整和对负载的人工控制。
这种体系通常被称作是水力调整。
1.2 300MW国产机组调节系统的现状及改造国内300 MW汽轮机的调速控制主要是由纯水压力的低压汽轮机油和凸轮配汽器组成。
这种调整系统是蒸汽机的常规运行方式,它具有一定的可视性,但是它的运行和数据收集都要靠手工完成,很难适应当前蒸气机组的高自动化、现代化的运行管理需求,所以需要对机组进行全电调的改进,从而达到自动控制的目的。
改进后的全电调速系统包括:液压伺服、高压防油屏蔽、机油供给、低压汽轮机油屏蔽等四大部分。
燃油供给系统的作用是供给高压燃油,驱动伺服系统,高压燃油屏蔽系统。