基于pwm调制阀的气体压力随动控制研究

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1、太原科技大学硕士学位论文基于PWM调制阀的气体压力随动控制研究姓名：焦凤娇申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：齐向东20090701中文摘要随着铁路系统的大发展，新型车辆，新型制动配件的研制，单车试验工艺先后进行了几次大的修正，原来的单车只能检测长度为14．5m，容积为15．5L的车辆。特别是70吨级车辆投入运行后，开发出各种不同用途的车辆，车长不等，长度从最初的14．5m增加到最长的26．5m，这就对车辆列管的密封性能提出更高的要求，即要求车辆列管在规定时间内压力不得下降。因此，本文根据容积为15．5L列车压力随时间变化的标准曲线，自整定孔径

2、，为此特设计了用PWM控制脉冲电磁阀作为补偿阀的自调节单车试验器。但是，由于排风管子的容积千差万别，所以对PWM控制脉冲电磁阀的占空比也各有不同。本文根据模糊控制原理，通过多次实验，依据经验控制规则设计了一个能满足各种车型的模糊查表控制器，并在PLC中进行编程实现。本文首先对自调节单车试验器、模糊控制理论、高速电磁阀、PWM等的特点与应用进行了概述，并结合实际系统建立了数学模型：然后分别设计了常规模糊控制器、增量式模糊控制器、带有自调整因子的模糊控制器、Fuzzy．PID双模糊控制器、Fuzzy自整定PID控制器，通过MATLAB仿真实验可以看出，Fuzzy自

3、整定PID控制器可以自动调整PID的参数，以便在短时间内，自调节单车试验器以最快的响应速度，使各种不同容积列车的排风曲线跟踪理想排风曲线，使其分别满足各种车型的测试要求；同时，根据自调节单车试验原理和性能要求，提出了上位机和下位机的控制方法，采用PLC作为现场控制的下位机，并对PLC的程序进行了详细的设计，实现了系统的初始化，系统的状态采集，和上位机的通讯处理等功能，使用工业控制计算机作为上位机对系统进行监控，利用其强大的计算能力实现系统的自适应模糊控制；最后，本系统使用各种容积试验风缸进行了单车机能试验，经过多次试验证明，在制动部分容积发生改变后，系统的运行

4、状态良好，达到了设计要求。关键词：单车试验器；模糊控制；PWM：PLCABSTRACTWiththegreatdevelopmentoftherailwaysystem，newvehicles，thedevelopmentofnewbrakepans，bicycletestprocesshavebeencarriedOUtseveralmajoramendments，andtheoriginallengthofabicyclecanonlydetect14．5m，volumeof15．5Lvehicles．With70一tonvehiclesputtingin

5、tooperationinparticular,havedevelopedvarietyofdifferentusesofthevehicles，andthelengthofvehiclesisdifferent，whichisfromtheoriginal14．5mtothelongest26．5m；SOthesealingperformanceofvehiclestubedemandshighly,whichthetubepressurewithinthespecifiedtimeshallnotdropped．Therefore，thisarticlea

6、ccordingtothe。trainvolumeof15．5Lpressuretime-varyingstandardcurve，Self-tuningaperture，SOspecialdesignsoftheself-regulatinginstrumentofSingleCarthatmakesuseofPWMcontrollingthepulsevalveasacompensation．However’forthevolumeofexhaustpipeisdifferent，thedutycyclethatthePWMcontrolsthepulse

7、valveisalsodifferent．Inthispaper,basedontheprincipleofFuzzycontrol，throughanumberofexperiments，designthelook-uptableofFuzzycontrollerwhichCanmeetvarietyofmodelsaccordingtotheexperiencecontrolrules，andcarriedoutinthePLCprogramming．Firstly,thischaptersummarizesomefeaturesandapplicatio

8、n，includinginstrume