[发明专利]一种潜水服密封性检测自动控制系统的优化方法

说明书

本发明公开了一种潜水服密封性检测自动控制系统的优化方法，涉及潜水服的质量检测领域，输入的理想气缸内活塞位置与位移传感器检测的实际活塞位置相比较，差值信号经过PLC进行控制算法计算，然后经功率放大器，得到模拟信号，用模拟信号去控制电气比例阀，电气比例阀控制气缸，使气缸中活塞杆移动，带动夹紧板夹紧，夹紧潜水衣。本发明通过潜水服密封性检测自动控制系统极点配置原理，对潜水服密封性检测自动控制系统进行状态反馈，求出控制系统的状态反馈矩阵K，有了状态反馈矩阵K之后，控制系统就从原有的较差的系统达到了我们期望的优良系统。

技术领域

本发明涉及潜水服的质量检测领域，具体涉及密封性检测的鉴定方向，尤其涉及一种潜水服密封性检测自动控制系统的优化方法。

背景技术

潜水逐渐发展成为一项以在水下活动为主要内容，从而达到锻炼身体、休闲娱乐的目的的休闲运动，广为大众所喜爱。潜水的好处不仅在于水中的奇异世界给人的精神带来的巨大享受,而且更重要的是能够提高并改善人体的心肺功能,在美国及日本,潜水运动甚至被作为一种治疗癌症的辅助手段。据科学论证,水对人体的均衡压力有助于血液循环，水下长时间的吸氧可以有效地杀死癌细胞，并抑制癌细胞的扩散。对于每一个潜水爱好者而言,在进行潜水进阶的时候最苦恼的除了有心理的担忧还有就是装备的选择了。而且随着技术潜水的普及以及考虑到中国地理位置的特点，能见度好的潜点基本是在高原湖泊或地下洞穴,通常水温较低，干衣对潜水员而言就越显得必不可缺。防止水进入，干衣内空气可以减慢热量的传播,并且干衣内可以穿着保暖衣服，有利保持体温、减少呼吸消耗的气量、减少减压病的风险、减少疲惫感；作为备用浮力装置,增加安全性。潜水衣作为潜水的必备装备，潜水衣的气密性直接影响到潜水人员在水下活动的生命安全。

一些潜水装备厂,对潜水衣等密封装置的检测设备依然老旧落后,只靠人工控制气缸夹紧潜水衣，检测效率低下,速度慢,人力浪费严重。而且控制精度低，稳定性差，结果也不够精确,限制了检测工作的流程化。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种潜水服密封性检测自动控制系统的优化方法，通过极点配置实现了自动控制方法的优化。

实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种潜水服密封性检测自动控制系统的优化方法，输入的理想气缸内活塞位置与位移传感器检测的实际活塞位置相比较，差值信号经过PLC进行控制算法计算，然后经功率放大器，得到模拟信号，用模拟信号去控制电气比例阀，电气比例阀控制气缸，使气缸中活塞杆移动，带动夹紧板夹紧，夹紧潜水衣。

上述控制算法的具体优化步骤为：

步骤一、建立理想气缸内活塞位置和气缸活塞位移的关系式，构成传递函数；

步骤二、利用步骤一中的关系式，结合设置的常数设置得出气动伺服系统阀控缸闭环模型；

步骤三、由气动伺服系统阀控缸闭环模型，得潜水服密封性检测位置控制系统的闭环状态空间表达式；

步骤四、根据现有的气动伺服控制系统，选取理想控制系统的极点为期望极点；

步骤五、利用极点配置求出反馈增益矩阵K，使系统状态达到期望的系统状态。

上述方法中，步骤一中理想气缸内活塞位置和气缸活塞位移的关系式为：

式中：y是输出信号，指气缸活塞位移；

u是控制信号，指输入的理想气缸内活塞位置；

ω为固有频率，固有频率高低反应控制系统的响应速度；

s为一个复变量；

ξ为阻尼比；

K₁为开环增益，K₁增大，系统响应速度增大，控制精度提高。