[发明专利]地面模拟试验耗油流量大跨度量程控制装置及其方法

权利要求书

1.地面模拟试验耗油流量大跨度量程控制装置，包括第一控制驱动器、第二控制驱动器、第三控制驱动器、小量程流量传感器、中量程流量传感器、大量程流量传感器、回油电磁阀及控制器；其特征在于，小量程流量传感器、中量程流量传感器及大量程流量传感器串联在供油管路，且第一控制驱动器与小量程流量传感器并联，第二控制驱动器与中量程流量传感器并联，第三控制驱动器与大量程流量传感器并联，同时在供油管路上安装有回油电磁阀，而第一控制驱动器、第二控制驱动器、第三控制驱动器、小量程流量传感器、中量程流量传感器、大量程流量传感器及回油电磁阀分别与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的地面模拟试验耗油流量大跨度量程控制装置，其特征在于，控制器上设置有显示屏。

3.根据权利要求1所述的地面模拟试验耗油流量大跨度量程控制装置，其特征在于，第一控制驱动器、第二控制驱动器及第三控制驱动器与D/A板10连接，小量程流量传感器、中量程流量传感器及大量程流量传感器与A/D板连接，回油电磁阀经继电器输出板与I/O板板连接，而D/A板、A/D板及I/O板分别通过PCI总线与控制器连接。

4.地面模拟试验耗油流量大跨度量程控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)初始状态，回油电磁阀与三个控制驱动器全部处于关闭状态；

2)当需要控制测量耗油流量时，首先打开回油电磁阀，控制器读取目标流量值；

3)当步骤2)中控制器读取的目标流量值在60L/h～600L/h时，由控制器经PID运算后，输出操作量控制第一控制驱动器的阀芯开度，同时使另外两个控制驱动器的驱动信号为零，此时这两个控制驱动器处于关闭状态，通过小量程流量传感器检测供油管路的耗油流量；当控制器读取的目标流量值在600L/h～6000L/h时，由控制器经PID运算后，输出操作量控制第二控制驱动器的阀芯开度，同时使另外两个控制驱动器的驱动信号为零，此时这两个控制驱动器处于关闭状态，通过中量程流量传感器检测供油管路的耗油流量；当控制器读取的目标流量值在4000L/h～40000L/h时，由控制器经PID运算后，输出操作量控制第三控制驱动器的阀芯开度，同时使另外两个控制驱动器的驱动信号为零，此时这两个控制驱动器处于关闭状态，通过大量程流量传感器检测供油管路的耗油流量；

4)待步骤3)检测完毕后，恢复初始状态，准备下一轮检测。

5.根据权利要求4所述的地面模拟试验耗油流量大跨度量程控制方法，其特征在于，步骤3)中控制器对各控制驱动器的PID(比例-积分-微分)运算公式采用增量式PID控制算法，公式如下：

Δui=ui-ui-1=kp[(ei-ei-1)+TTiei+TDT(ei-2ei-1+ei-2)]---(1-1)]]>

u_i＝u_i-1+△u_i              (1-2)

式(1-1)～(1-2)中，u_i为操作量；e_i为误差(目标值与反馈信号之差)；K_p为比例增益；T_I为积分常数；T_D为微分常数；T为采样周期；

算法中，首先利用式(1-1)求出操作量度的增量△u_i，再通过式(1-2)将现在时刻的操作量算出，而后控制器输出操作量控制三个控制驱动器的阀芯开度，最终实现控制供油流量。