船闸启闭机液压系统仿真及故障分析+源程序(3)

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1.1 选题研究的意义

近年来，随着我国各行各业技术改造和装备水平的提高，液压技术得到迅猛发展和广阔的应用。船闸启闭机是用于关闭和开放泄水通道的控制设备，是水工建筑物的重要组成部分。可用以拦截水流，控制水位，调节流量等。船闸启闭机性能的好坏直接关系到船闸能否良好运行，而启闭机的液压系统是它的关键。在系统的运行中，共有关阀门（自落）、关阀门（强压）、开阀门（水位差大于4米）、开阀门（水位差小于4米）、开闸门、关闸门六种工作状态，因此我们需要对液压元件以及每一液压元件里面油路的运行情况等整个系统运行的详细状况做一个仿真研究，以便我们对于船闸系统的运行情况有一个整体的了解，因为我们需要随时知道启闭机的工作现状。通过运用组态王软件对液压系统进行模拟仿真，能够清晰观察到系统工作的现状，对于系统工作时出现的问题能够及时的发现及解决，避免损失。

1.2 国内外研究的现状以及存在的问题

对液压元件和系统利用计算机进行仿真的研究和应用已有30年的历史。随着流体力学、现代控制理论、算法理论、可靠性理论等相关学科的发展，特别是计算机技术的突飞猛进，液压仿真技术也日趋成熟，越来越成为液压系统设计人员的有力工具。从20世纪70年代初，国内外开始进行液压系统和元件的计算机仿真研究。我国在这方面起步比较晚，但是在我国科研人员的努力之下，在液压仿真领域也取得了不小的成就。我国从70年代末80年代初开始研究液压系统和元件的计算机仿真。经过几十年的研究开发，液压仿真软件包的性能实现了从原先的精度低、速度慢发展到现在的精度高、速度快；从只能处理单输入、单输出的线性系统发展到能处理多输入、多输出的非线性系统；从复杂的编程和输入发展到交互友好的图形用户界面等都有极大的提升。在目前面世的商业仿真软件交互性均比较友好，使用时建立系统框架并不麻烦，而绝大多数时间都要花在参数的手工设定上。通过手工设定参数极大地受软件使用者个人经验制约，而且得到的结果往往不是最优的。通常仿真只给出已有系统的响应，为了寻求最优解，需要另外安排一套寻优机制，并使它与仿真模块结合，在连续系统参数最优化方面，现在已经能够做到由寻优机制自动修改系统参数，并启动仿真模块，最终获得最优解。

1.3 选题主要的研究内容

本次设计的液压系统有上西、上东、下西、下东四个机房。每个机房的工作状态相同，分别为关阀门（自落）、关阀门（强压）、开阀门（水位差大于4米）、开阀门（水位差小于4米）、开闸门、关闸门六个状态。通过组态王软件创建相关变量和相关按钮，通过变量来控制整个系统的运行。

1.4 选题研究的目的

船闸是集机械、电气、液压于一体的大型机电一体化设备,故障点多、诊断困难。同时由于船闸的作用十分重要,如果发生故障将会造成严重后果;因此对船闸进行故障诊断研究对确保水利系统及人民生命财产安全具有重大意义。运用组态王软件对系统进行仿真，观察在系统的内部和外部工作环境发生变化时，系统的运行状况，以便及时发现系统的变化进行维护，防止发生意外的情况，及早进行维修与抢救，减免一些不必要的损失。近些年来随着计算机技术的发展，仿真技术越来越全面，不仅在进行船闸系统建造之前，对整个系统进行模拟仿真显得越来越不可或缺，在船闸系统运行时，模拟仿真也同样显得尤为重要。