[发明专利]基于气动调节阀的试车台空气流量调节的自动控制方法

权利要求书

1.一种基于气动调节阀的试车台空气流量调节的自动控制方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：

步骤一，建立所述气动调节阀(1)所在管路的控制模型，所述控制模型包括：高压气源、临界喷管(3)及气动调节阀(1)；所述高压气源通过管路与与临界喷管(3)的入口端连接，所述管路的高压气源所在端分为两个以上支路，每个支路上均安装有一个气动调节阀(1)；

步骤二，将通过临界喷管(3)的空气流量调节转化为对临界喷管(3)内的空气压力调节，进而转化为对临界喷管(3)前的管路内的压力调节；

步骤三，计算当次试验的通过临界喷管(3)的空气流量的目标值对应的每个阀门的目标开度，每个阀门的目标开度均相等，均为L，令阀门的开口减小△L后，即L-△L作为每个阀门的预开度；

步骤四，调节每个阀门的开度至所述预开度L-△L后，通过工业控制器PLC对阀门的开度进行PID控制，控制阀门的开度逐渐增加，直到达到目标开度L。

2.如权利要求1所述的一种基于气动调节阀的试车台空气流量调节的自动控制方法，其特征在于，所述PID控制的控制算法为离散PID控制算法，表达式为：

式中，k为采样时刻的序号，k＝1，2，…；k_p为比例系数，k_I为积分系数，k_D为微分系数，T为采样总时间，T_I为采样积分时间，T_D为采样微分时间，且k_I＝k_p/T_I，k_D＝k_pT_D；e(j)为第j次采样的输入差值；u(k)为第k采样时刻的输出值，e(k-1)为第k-1时刻所得的偏差信号，e(k)为第k时刻所得的偏差信号。

3.如权利要求1所述的一种基于气动调节阀的试车台空气流量调节的自动控制方法，其特征在于，所述控制模型还包括安全阀(2)；所述安全阀(2)安装在管路的未分支的所在端上。

4.如权利要求1所述的一种基于气动调节阀的试车台空气流量调节的自动控制方法，其特征在于，在步骤二中，计算通过临界喷管(3)的空气流量q，计算公式如下：

其中，A_S为临界喷管(3)的喉道面积，T_t为临界喷管(3)内的空气总温，K为流量常数；p_t为临界喷管(3)内的空气总压；

由于A_S、T_t及K均为已知值，通过临界喷管(3)的空气流量q与临界喷管(3)内的空气总压p_t一一对应。

5.如权利要求1所述的一种基于气动调节阀的试车台空气流量调节的自动控制方法，其特征在于，在步骤三中，绘制所有气动调节阀(1)的流量特性曲线，用插值法拟合气动调节阀(1)的开度和其所在支路内的空气压力的关系曲线；根据所述流量特性曲线及气动调节阀(1)的开度和其所在支路内的空气压力的关系曲线，计算得到当次试验的通过临界喷管(3)的空气流量的目标值对应的每个阀门的目标开度。