産業オートメーションにおける重要な制御要素として、電動調節弁の動特性と制御精度は、システムの運転効率と安定性に直接影響します。本文は、電動制御弁の動特性について詳細な研究を行い、さまざまな作業条件下での性能を分析し、応答速度、制御精度、および制御弁の安定性を向上させるための最適化された制御戦略と構造改善計画を提案しています。これらの研究結果は、CHNLGVF丨中国大乾閥門の制御弁製品の研究開発および製造に強固な理論的基盤と技術的支援を提供します。

電動制御弁; 動特性; 制御戦略; 応答速度; 安定性

電動制御弁は石油、化学工業、電力などの産業分野で広く使用されています。自動制御システムにおけるアクチュエーターとして、制御弁の性能はプロセスフローの精密な制御とシステムの安全で安定した運転に直接関係しています。近年、産業生産の複雑さが増すにつれて、電動制御弁に対する高精度、高応答速度、および抗干渉能力の要求が高まっています。中国の大規模な外国貿易の実際のニーズに基づいて、本文では電動制御弁の動特性と制御方法について論じ、制御弁の高品質な研究開発と製造のための技術改善戦略を提供することを目的としています。

電動調節弁は、電動アクチュエータを介して制御システムから信号を受け取り、弁アクチュエータを駆動して媒体の流量、圧力、または温度を調整します。その中核となる部品には、電動アクチュエータ、調節弁本体、フィードバックデバイス、および制御システムが含まれます。調節弁の動特性は、主に入力信号に対するシステムの応答速度、異なる作業条件下での精度および安定性に反映されます。

電気制御弁の動的応答には、制御信号の入力から弁の開度変化までの全過程が含まれます。この過程では、アクチュエータの応答速度、モーターの慣性、弁本体の抵抗、およびシステムの非線形特性がすべて調整弁の動的挙動に影響を与えます。一般的な動的特性には次のようなものがあります：

応答時間：バルブがコマンドを受信してから設定位置に到達するまでの時間は、調整バルブの性能の重要な指標です。

オーバーシュートと振動：バルブ調整プロセス中に、過剰な応答がオーバーシュートや振動を引き起こし、システムの安定性に影響を与える可能性があります。

安定化時間：システムが安定性を回復するために必要な時間。過剰な安定化時間は制御システムの効率に影響を与えます。

アクチュエータの種類：電動アクチュエータの性能は、調節弁の動的応答に直接影響します。一般的なアクチュエータには、ステッピングモータ、サーボモータなどがあります。精密な制御と高速な応答能力を持つため、サーボモータは高い動的性能が必要な状況で広く使用されています。

バルブ構造設計：バルブ本体の設計、バルブコアの形状、バルブシート構造、および流路設計などは、媒体の流れ特性と動的応答性能に直接影響を与えます。異なる構造のバルブは、高速または高圧媒体を取り扱う際に、その動的特性に明らかな違いがあります。

高精度なフィードバック制御システムは、バルブの開度をリアルタイムで調整し、システムの安定性と応答速度を確保します。電気調節バルブの制御精度は、主にフィードバック制御の設計に依存します。

電気制御弁の動特性を研究するために、本論文では、異なる圧力、温度、および流量条件下で弁の応答性能をテストできるシミュレーション実験システムを設計しました。テスト内容には、弁の開閉応答時間、調整精度、および安定性が含まれます。テストに使用された電気制御弁は、CHNLGVF丨中国大乾閥門丨China Dagangyangmaoの既存製品であり、異なるアクチュエータ（ステッパーモータとサーボモータ）の性能が比較されました。

応答時間の比較：サーボモーターで駆動される制御弁の応答時間は、ステッパーモーターで駆動される制御弁の応答時間よりも著しく短いです。特に高周波スイッチング操作下では、サーボモーターが優れた性能を発揮します。

オーバーシュートと振動：アクチュエータの応答速度が速すぎると、特に高圧媒体の調整プロセス中にオーバーシュートと振動が発生しやすくなります。フィードバック制御パラメータを調整することで、オーバーシュート現象を効果的に抑制することができます。

安定性解析：高圧および高速流体媒体下では、調節弁の安定性に大きな影響を与えます。弁の構造とアクチュエータの制御パラメータを最適化することは、安定性を向上させる重要な手段です。

テストと分析を通じて、電動調節弁の制御最適化戦略が提案されました。

クローズドループ制御戦略：高精度なクローズドループフィードバック制御システムを使用して、アクチュエータの動作をリアルタイムで調整することで、システムの応答時間を効果的に短縮し、制御精度を向上させることができます。同時に、クローズドループ制御は、システムのオーバーシュートや振動を抑制し、動的安定性を向上させることもできます。

適応制御アルゴリズム：異なる作業条件の動特性の違いを考慮して、適応制御アルゴリズムが導入され、リアルタイムの作業条件に応じて制御パラメータを調整し、バルブの応答と制御効果を確保します。

電気制御弁の動特性をさらに研究するために、この記事ではCFD（計算流体力学）とFEM（有限要素解析）を組み合わせた瞬時シミュレーション手法を使用して、異なる流量と圧力条件下での弁の動特性応答プロセスをシミュレートしています。

この論文は、電気制御バルブの三次元シミュレーションモデルを構築し、主にバルブの開度過程中の流体力学特性と構造変形をシミュレートしています。シミュレーションで使用される境界条件は実際の試験条件と一致しており、シミュレーション結果の正確性を確保しています。

流体特性：流体がバルブを通過すると、複雑な流れ場の変化が発生します。バルブ開度の初期段階での高速流体の流れの不安定性は、調整精度に大きな影響を与えます。

構造変形：高圧流体の影響により、バルブの内部構造がわずかに変形する可能性があり、これがバルブの動的応答にさらに影響を与える可能性があります。バルブ本体の材料と構造設計を最適化することで、変形を効果的に低減し、調整精度を向上させることができます。

シミュレーション解析を通じて、この記事は、バルブ構造を最適化するための提案を出しており、バルブコア設計の改善、流路抵抗の低減、材料の衝撃耐性の向上などが含まれています。これにより、調節バルブの動的性能をさらに向上させることができます。

上記の研究と分析に基づいて、この記事は、CHNLGVF丨中國大乾閥門丨China Dagangyangmao調節弁製品の動的応答と制御精度を向上させ、高度な産業アプリケーションのニーズに対応するための技術改善戦略を提案しています。

高性能サーボモーター：高精度サーボモーターの導入により、アクチュエータの応答速度と制御精度がさらに向上し、運転中のエネルギー消費が低減されます。

モジュラーデザイン：さまざまな作業条件に応じてモジュラーアクチュエータを設計し、実際のアプリケーションに柔軟に構成できるようにし、さまざまな産業シナリオに適応できるようにします。

バルブコアとバルブシートの設計を改善する：バルブコアの形状とバルブシート構造を最適化することで、流体抵抗が低減され、調節弁の動的応答速度が向上します。

バルブ本体材料の性能を向上させる：高強度、耐腐食性の材料を使用して、高圧および高温環境でのバルブの安定性と耐久性を向上させます。

インテリジェントなフィードバック制御：リアルタイムデータフィードバックシステムを人工知能アルゴリズムと組み合わせ、バルブの応答速度と調整精度を向上させるためにバルブ制御パラメータを動的に調整します。

適応制御アルゴリズム：複雑な作業条件に対して、実際の運転状況に応じて制御戦略を自動的に調整し、異なる作業条件に対して正確な調整を実現できる適応制御アルゴリズムが開発されています。

この記事の研究結果に基づいて、CHNLGVF丨中國大乾閥門は制御弁の研究開発および製造プロセスに以下の改善を実施します。

アクチュエーターのモジュラーデザインとインテリジェント制御システムの統合により、高精度アプリケーションにおけるコントロールバルブの性能が向上します。

材料と製造プロセスの改善、高強度、高温、耐腐食性材料を使用して製品の信頼性と寿命を向上させる。

製造プロセス中の精密制御は、生産効率を向上させると同時に製品の一貫性と高品質を確保します。

この記事では、電気制御弁の動特性と制御戦略に関する深い研究を通じて、CHNLGVF丨中國大乾閥門丨China Dagangyangmaoの制御弁製品の動的応答能力と制御精度を向上させることを目指したいくつかの技術改善戦略が提案されています。閉ループフィードバック制御、インテリジェントアルゴリズムの最適化、および弁の構造設計の改善を通じて、産業アプリケーションにおける調節弁の性能が大幅に向上しました。この研究結果は、CHNLGVF丨中國大乾閥門の調節弁製品の研究開発および製造において技術的サポートと市場競争力を提供します。