机床与液压

作者：张超鹏，陈波，张虎，刘永坡

单位：四川航天长征装备制造有限公司；四川航天长征装备制造有限公司；四川航天长征装备制造有限公司；四川航天长征装备制造有限公司

关键词：水压强度试验;流量-扬程曲线;转速-压力关系;控制逻辑

为解决航天大型压力容器水压强度试验中，泵转速控制不稳定导致的压力冲击与效率低下问题，基于变频离心泵动力系统，提出一种结合分阶段控制逻辑与动态反馈调节的控制方案。以试验系统管路特性及压力容器密封性需求为切入点，通过分析注水、加压、排水阶段中管路摩擦损失、局部阻力与泵流量-扬程特性的关联性，构建系统静扬程与动扬程的数学模型。进一步结合达西公式与局部阻力系数，绘制出不同工况下的流量-扬程曲线，并通过分阶段拟合转速与压力关系式，确定离心泵的初始转速范围。在此基础上，设计以压力传感器反馈值为核心变量的闭环控制模式，最终通过PID调节实现目标压力的精准控制。结果表明：该方案显著提升了系统稳定性与效率，加压阶段理论与实测压力偏差范围控制在0.005 MPa内；注水周期缩短至8.5 h，且流量波动率满足工艺要求。文中方法为航天领域大型压力容器强度试验提供了可复用的控制框架，未来可结合智能算法优化多变量耦合系统的实时响应能力。

来源：2025年第17期

《机床与液压》期刊编辑部

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