[发明专利]一种高精度气动阀控制参数的整定方法

权利要求书

1.一种高精度气动阀控制参数的整定方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：保存继电反馈自整定的规则表；

S2：将气动阀连接到微控制器，所述微控制器具有模数转换器和输入捕获定时器,由微控制器实时测量气动阀开度；

S3：初始化微控制器的输入捕获定时器，设置计时模式，由输入捕获定时器测量气动阀开度的震荡周期；

S4：将气动阀的开度用继电反馈自整定方法整定，查询步骤S1中保存的规则表计算得到适合控制环境的参数。

2.如权利要求1所述的高精度气动阀控制参数的整定方法，其特征在于，所述微控制器为32位控制芯片STM32L152CBT6。

3.如权利要求1所述的高精度气动阀控制参数的整定方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21：将气动阀的输出端连接到阀位反馈模块的输入端，由阀位反馈模块将气动阀阀门开度大小转换为电压信号；

S22：阀位反馈模块的输出端连接到微控制器的输入端，将阀门开度的电压信号输入到微控制器，微控制器通过模数转换器实时测量气动阀开度的反馈值。

4.如权利要求1所述的高精度气动阀控制参数的整定方法，其特征在于，所述步骤S3中的输入捕获定时器，设定为低电平计时有效，分别获取正半轴和负半轴的震荡时间，得到总的震荡时间。

5.如权利要求4所述的高精度气动阀控制参数的整定方法，其特征在于，所述步骤S3中的输入捕获定时器，震荡由正转负时，定时器高电平跳变成低电平计时开始，震荡由负转正时，定时器低电平跳变成高电平计时结束；震荡由负转正时，定时器高电平跳变成低电平计时开始，当震荡由正转负时，定时器低电平跳变成高电平计时结束。

6.如权利要求1所述的高精度气动阀控制参数的整定方法，其特征在于，所述步骤S1中的继电反馈自整定的规则表基于Ziegler-Nichols法则；采用P调节时，比例系数Kp为Ku/2；采用PI调节时，比例系数Kp为Ku/2.2，积分系数Ti为Tu/1.2；采用PID调节时，比例系数Kp为Ku/1.7，积分系数Ti为Tu/2，微分系数Td为Tu/8；Ku＝4μ/πa，Tu＝T，μ为预设的继电幅度值，a为实测的震荡开度，T为震荡周期。

7.如权利要求6所述的高精度气动阀控制参数的整定方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

S41：开启气动阀，设置气动阀开度值，等待阀门开度稳定，开始自整定；

S42：设置继电环节的继电幅度值μ，由继电环节控制阀门开度上下摆动，使阀门开度产生多次震荡；

S43：在步骤S42中实时测量气动阀开度大小，计算得到气动阀的实际震荡开度值a；

S44：在步骤S42中将定时器的开始计时时间设置为第N次震荡，计时结束时间设置为第M次震荡，M＞N，则此时有(M-N)次震荡时间计入定时器，计时的总时间除以(M-N)，即得出了震荡周期T；

S45：通过已知的继电幅度值μ和得到的实际震荡开度值a、震荡周期T，查询步骤S1中保存的规则表，计算即可得到PID控制参数。

8.如权利要求7所述的高精度气动阀控制参数的整定方法，其特征在于，所述步骤S44中N＝4，M＝10。