免费论文：科氏质量流量计研制及粉体质量流量控制

粉体流量测量技术是发展的比较早、且至今仍在迅速发展的科学，随着工业现代化技术的发展粉体质量流量测量及控制逐渐成为工业生产过程中的一个重要环节，粉体质量流量测量的准确性和快速性对工业产品质量和经济效益具有重要意义。本课题源于“科里奥利粉体质量流量计研制”项目，该项目是唐山市科技局的企业资助项目，由全国大型企业唐山冀东水泥股份有限公司委托北京航空航天大学具体实施。粉体质量流量测量及控制是水泥生产过程中必不可少的环节，对水泥生产质量的控制起着至关重要作用。目前国内水泥生产线均从德国引进科里奥利粉体质量流量计价值近15万美元一台，国内还没有相应的技术产品。若能研制出高性能的具有自主知识产权的科里奥利粉体质量流量计，将会给国家节省大量外汇，对我国水泥生产水平的提高也有重要意义。本文在综述各种粉体质量流量测量技术的基础上，重点研究了科氏粉体质量流量测量技术，研制出高性能具有自主知识产权新型结构的科氏粉体质量流量计原理样机并且搭建了完整的自动化生产试验平台做动系统。本文研究工作主要内容和结论如下：分析影响现有科氏粉体质量流量计测量精度的主要因素有：与测量原理不符的物料流动特性因素、传感器的选取及其安装结构的影响以及影响测量的环境因素。研制出新型结构的科氏粉体流量计的原理样机，采用了双测对称进料结构和电机上置式转轮式测量方式，经试验验证原理样机流量测量精度优于±0.4%。在与物料接触的测量轴外测设计了隔离套筒，隔离物料对测量轴和测量轮中心区域的不良作用，减少了影响测量精度的轴承因素。提出了转速、扭矩一体化直接数字测量方法，设计并实现了这种新型传感结构，该新型传感结构由扭杆弹簧、测量齿盘、指针盘、套筒轴和光电传感器组成，用高频脉冲来实现数字测量。由于电机转速对原理样机的测量精度有影响，为了提高样机的测量精度对电机进行了闭环控制。本文引入模糊滑模控制算法，既利用滑模控制在非线性系统控制方面的优势，又利用模糊控制来减小滑模控制给系统带来的抖动问题。采用变频调速进行电机速度控制来提高电机速度的稳定性，从而进一步提高原理样机的测量精度。以新型科氏粉体质量流量计原理样机为传感部件，搭建了完整的生产试验平台做动系统。采用了QFT和基于RBF网络辨识的自适应控制两种控制算法对粉体质量流量进行控制，实现了真正的工业生产自动化控制。

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