烧结机润滑油流量控制研究

摘要

烧结机是烧结生产线中对烧结厂对矿粉烧结处理主要设备，润滑油流量将直接影响到烧结的质量以及设备的使用寿命。流量过小会造成润滑不到位而影响烧结机的烧结质量。流量过大不仅会使轴承温升加重，还会使资源造成浪费。因此，必须合理对润滑油流量进行控制。
　　分析烧结机润滑系统的工艺过程，参考国内外研究，忽略影响润滑油流量的次要因素，采用机理法分析得到烧结机润滑油流量控制数学模型。烧结机润滑系统复杂，针对其时滞性、大惯性等特性，传统的PID控制算法，难以满足控制要求。因此提出了针对润滑油流量控制的内模控制算法(IMC)。IMC算法在二阶纯滞后系统中应用已经很成熟，其设计简单、参数选择简单且在线调整容易，能实时对误差进行补偿，使流量得到稳定控制。基于Matlab的Simulink工具箱对内模控制器和PID控制器分别进行仿真，仿真结果表明，内模控制具有明显的控制优越性，在系统标配、失配、干扰情况下，润滑油流量都能快速达到稳定，表现出很好的鲁棒性和抗干扰性。
　　烧结机润滑油流量控制系统的总体采用FCS结构，由监控层、控制层和现场层组成。硬件系统有PLC、检测装置和执行器等组成。监控界面是由上位机组态软件组态王编写，实时监控润滑情况和流量参数，确保系统正常工作。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 课题的来源、研究目的及意义

1．2．1 课题的来源

1．2．2 研究的目的与意义

1．3 国内外研究发展与现状

1．3．1 润滑技术研究发展与现状

1．3．2 烧结机集中润滑技术研究发展与现状

1．3．3 电液比例控制研究发展与现状

1．4 研究内容与章节安排

2 润滑工艺分析及润滑油流量模型

2．1 烧结机润滑工艺分析

2．2 润滑油对润滑控制的影响

2．2．1 润滑剂的组成

2．2．2 润滑剂的作用

2．2．3 润滑剂在管道中的流动

2．2．4 最佳润滑油流量

2．3 润滑油流量控制模型

2．3．1 电液比例溢流阀先导阀的数学模型

2．3．2 电液比例溢流阀主阀的数学模型

2．3．3 管道的数学模型

2．3．4 智能润滑油流量控制模型

2．4 智能润滑系统润滑油流量检测方法

2．5 本章小结

3 烧结机润滑油流量控制算法研究

3．1 常规PID算法对流量控制效果分析

3．1．1 润滑油流量PID控制算法的原理

3．1．2 PID控制算法对润滑油流量控制效果分析

3．2 内模控制算法对流量控制效果分析

3．2．1 流量内模控制的基本原理

3．2．2 内模控制算法对润滑油流量控制的效果分析

3．3 润滑系统流量内模控制器的设计

3．3．1 流量内模控制滤波器的设计

3．3．2 流量控制系统内模控制器的设计

3．4 润滑系统流量内模控制的稳定性和鲁棒性分析

3．4．1 内模控制系统的稳定性分析

3．4．2 内模控制系统的鲁棒性分析

3．5 本章小结

4 烧结机润滑油流量控制系统的仿真与结果分析

4．1 仿真的环境的介绍

4．2 润滑系统润滑油流量控制模型

4．3 流量控制常规PID控制器与IMC控制器仿真比较

4．4 存在干扰时的仿真与分析

4．5 模型失配时的仿真与分析

4．6 本章小结

5 烧结机润滑油流量控制系统的实现

5．1 烧结机润滑油流量控制系统硬件实现

5．1．1 烧结机润滑油流量控制系统硬件架构

5．1．2 烧结机润滑油流量控制系统硬件通信

5．2 烧结机润滑油流量控制系统的软件实现

5．2．1 流量控制系统软件开发平台

5．2．2 流量控制系统软件功能与流程

5．2．3 烧结机润滑流量监控界面

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 工作展望

参考文献

作者攻读硕士学位期间的主要研究成果

致谢