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干冰清洗车是一种以压缩空气作为动力与载体,以被加速的干冰颗粒为介质对变电站中的绝缘子进行清洗的专用机械设备。本文的目的是设计出一款可以自动稳定可靠运行的干冰清洗车液压控制系统。
本文通过对干冰清洗车机械结构、功能要求、工作原理、工艺流程的分析,设计出一个使用PLC控制器的液压系统,并将广泛应用于工程机械的比例控制技术引入其中,对所设计系统进行分析研究,得到了基于电液比例控制技术的干冰清洗车控制系统;根据液压系统的控制要求,提出了一套设计高性能干冰清洗车控制系统的方案;首先根据要求进行了液压系统的设计,然后通过对液压比例控制系统建模,借助Matlab/simulink软件对系统模型进行动态特性仿真与分析,得出系统的控制性能并不是很好;为了使系统稳定可靠、减小误差和超调,根据系统的控制要求,通过试凑法设计出合适的PID控制器。
本文研究了模糊控制方法,为马达卷扬系统设计了模糊控制器,并对马达卷扬系统进行了传统PID控制器与模糊控制器的建模与仿真,通过仿真结果分析得出模糊控制比PID控制得到更好的动态性能,模糊控制的系统阶跃响应的超调更小,达到稳态的时间较短;对于模型参数变化时,模糊控制能够比PID控制受到更小的影响,系统更稳定,获得的控制效果更好;通过对调平系统数学模型的仿真与分析得出调平系统符合控制系统的要求,系统的控制性能达到稳定、快速、准确。最后根据系统的控制要求,选择了合适的PLC控制器、触摸屏与传感器等硬件,完成了系统的硬件设计,然后对系统的软件和触摸屏的控制画面进行了设计。通过该论文工作,将机械、电子、液压控制等多学科技术有机结合,从理论上完成了高性能干冰清洗车电液比例控制系统的设计,将对干冰清洗车实际工程设计会有很大的指导作用;另外,该论文的设计方法,对于工业上其他有相似功能或相似结构的设备设计也将具有一定的参考意义。