致密成型中液压控制系统的建模与仿真研究

摘要

致密成型技术是将生物质燃料包括木屑下脚料、农作物秸秆、谷壳等农林废弃物作为原材料，经一定的工艺加工步骤压缩成固体状，制成颗粒状或者棒状，致密成型后的燃料是一种可直接燃烧新型环保卫生的能源资源。本文所研究的内容是围绕生物质燃料在致密成型中，通过在压缩过程的试验基础上，对 HS45-I试验装置的液压控制系统和致密成型的燃料进行分析后，进行建模试验仿真研究。
　　由于传统的数学建模方法比较复杂，所以本文利用面向工程设计的高级建模软AMESim对生物质燃料致密成型系统进行建模。其中在软件AMESim中，建立液压系统模型、生物质燃料的应力松弛规律模型。利用液压系统模型，对生物质燃料模型在致密成型室方向上的应力松弛规律进行仿真，获得了生物质燃料致密成型过程的仿真曲线，同时利用仿真软件 Matlab/Simulin系统，建立起了致密成型中液压控制系统的控制模型。采用模糊PID控制策略，对致密成型装置的液压控制系统进行建模和控制，再利用联合仿真接口技术，实现了液压控制系统的联合仿真。
　　模糊PID控制系统有响应速度快、上升时间短、无滞后、超调小、抗扰动性强等优点，这些优点使得模糊PID控制器的控制效果良好，故能满足生物质燃料致密成型液压控制系统的控制性能要求。
　　本文所研究的结果可为致密成型装置的性能相关试验研究提供一定依据。进而为致密成型装置的改进以及生物质燃料块的生产起到指导作用，并从模型中获得合适的致密成型装置液压系统性能参数，分析提高生产效率的方法。

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插图和附表清单

1 引言

1.1 选题依据及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 液压控制系统仿真研究现状

1.4 液压系统仿真在致密成型技术中的应用现状

1.5 研究内容与研究方案

2 基于模糊PID控制的液压控制系统分析

2.1 PID控制算法理论简介

2.2 模糊控制算法

2.3 模糊PID控制器

3 HS45-I型致密成型装置简介

3.1 HS45-I型致密成型装置的主要结构

3.2 HS45-I型致密成型装置液压系统的工作原理

4 基于AMESim与Simulink的液压系统建模及联合仿真

4.1 AMESim中建立液压系统模型

4.2 AMESim中碎木屑应力松弛模型建立

4.3 AMEsim与Simulink联合仿真模型建立

4.4 仿真运行

4.5 结果分析

4.6 小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 存在的问题与展望

致谢

参考文献

作 者 简 介