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题名基于滑模扰动观测器的阀门开度预测控制
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作者
史晓娟
王磊
汪学明
宋传智
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机构
西安科技大学机械学院
天地(常州)自动化股份有限公司
中煤科工集团常州研究院有限公司
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出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2024年第5期64-70,共7页
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基金
2023年度西藏自治区科技重点研发计划项目(XZ202301ZY0002G)。
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文摘
针对电动阀门在运行过程中,由于外部干扰、系统参数变化、摩擦力等非重复干扰的影响而难以达到高精度控制的问题,提出一种基于滑模扰动观测器的预测控制方法。通过对阀门驱动原理进行深入研究,构建阀门的数学模型,根据模型中电机电流与总负载扰动的正相关性,以电机电流、阀门转速为输入量,采用滑模扰动观测器对系统总负载扰动进行估计。设计模型预测控制器,对扰动估计值进行补偿,实现对阀门开度控制的准确性,鲁棒性以及对总扰动值跟踪的快速性。理论分析、仿真和试验表明:观测器仅0.001 s便跟踪到了设定值,收敛速度快,阀门开度精度误差在0.2%以内,完全达到控制目标,开度控制效果良好。可充分验证该控制方法在不同的负载扰动下,依然能使电动阀门保持良好的开度控制精度以及抗扰动能力。
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关键词
电动阀门
预测控制
扰动补偿
滑模观测器
执行器测试台
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Keywords
electric valve
predictive control
disturbance compensation
slide mode observer(SMO)
actuator test bench
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分类号
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
TK138
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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