[发明专利]一种用于飞行器的智能温控表

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器的智能温控表，属于飞行器自动控制技术领域。

背景技术

目前，我国应用于军事领域飞行器的温度控制的方法较常见的有开环控制、PID控制等，此类控制较为广泛的应用于不同的系统的温度的控制、调节上，其中开环控制适用于较为简单的系统，系统中需要人机交互，通过人为或借助机器的监测需求的当前温度值并对温度控制器进行操作，能够实现对温度的简单控制。开环控制缺点明显，不适用于目前自动化控制的需求。

PID控制较多的适用于自控系统的温度控制，PID控制器共包括三个环节：比例环节、积分环节和微分环节。各个环节对控制性能的影响是不一样的，按照比例产生了控制系统的偏差信号e(t)，系统一旦产生偏差，控制器的比例环节马上产生作用来减少偏差。若比例作用大则可加快调节速度，减少误差，但若比例作用过大时，则会使系统的稳定性降低。单一的纯比例P 控制系统具有结构简单、响应快等优点，但是却对有自平衡能力的系统会产生静态误差，同时对时滞系统也会产生振荡，动态特性效果不理想，所以对于复杂的控制环境，单一的纯比例P控制系统不能满足控制性能要求的。积分环节主要是用来消除系统的稳态误差(也称静差)。当系统出现误差时，控制器的积分调节作用就开始实施，直至系统的误差消失，积分调节作用才会停止，同时积分调节环节输出一个常数值。积分调节作用的强弱与积分时间有关，积分时间越大，积分调节作用越小，积分时间越小，积分调节作用则增强，加入积分调节作用后系统的稳定性会下降，同时影响系统的动态响应特性，使系统的动态响应变慢。微分调节作用是对系统将要产生的变化作以预测，具有预见性，它能够预测到系统偏差的变化趋势，并及时做出相应调节，在偏差信号变大之前引入有效的修正信号，产生超前的控制效果，加快了系统的响应时间，改善了系统的动态特性。但是，微分调节作用对干扰有放大的作用，所以当微分调节作用过强时，就会降低系统的抗干扰能力。所以目前的PID控制系统虽然能够实现负反馈，但是不具备自主判断能力，而且系统复杂，对于需要小型化的飞行器系统是非常不合适的。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于飞行器的智能温控表，本发明通过对温度信号进行分析判断，并根据判断结果输出加热、停止加热信号以及报警信号，本发明通过对传感器输入的电压信号分析，能够将加热温度和飞行器温度稳定控制在目标温度的2度范围内，并能够使其在长时间内保持稳定。

本发明的技术解决方案是：

一种用于飞行器的智能温控表，其特征在于包括：误差校正模块、信号采集模块、信号放大模块、主控模块、数据存储模块、显示模块和状态指示模块；

误差校正模块，利用飞行器模拟实验时输出的实际温度电压信号进行拟合得到误差校正函数，并将其发送至存储模块进行存储；误差校正函数拟合的具体方法如下：

依次利用零次、一次以及高次多项进行温度和输出电压信号的拟合，并计算各次多项式下实际温度电压信号与该实际温度下拟合曲线输出的电压信号之间误差的平方和不随拟合次数变化超过一定阈值，则认为拟合曲线满足要求；

信号采集模块，实时采集飞行器传感器输出的温度模拟电压信号，并发送至信号放大模块；

信号放大模块，将接收到的温度电压信号进行放大后发送至主控模块；

主控模块，读取并利用存储模块中的误差校正函数对信号放大模块发送的温度电压信号进行校正，得到温度值，并对该温度值进行判决，同时将该温度值发送至显示模块；对该温度值进行判决的原则如下：

当温度超过高温阈值A时，主控模块发出高温报警信号，同时将该高温报警信号发送至状态指示模块；

当温度超过目标温度阈值B时，主控模块发出停止加温控制信号，同时将该加温控制信号发送至状态指示模块；

当温度低于目标阈值一定数值C时，主控模块发出持续加温控制信号，同时将该持续加温控制信号发送至状态指示模块；

当温度位于阈值B和C之间时，主控模块发出间隔加温控制信号，同时将该间隔加温控制信号发送至状态指示模块；

计算飞行器温度平衡所需要的每个周期的加热时间同温度的变化量的关系函数：

t(加热时间)＝T(周期)-{a/[T(目标温度)-T(当前温度)]}