[发明专利]一种发汗冷却方法及装置有效
申请号: | 202110182569.4 | 申请日: | 2021-02-08 |
公开(公告)号: | CN112937926B | 公开(公告)日: | 2023-05-23 |
发明(设计)人: | 闵昌万;张鹏宇;聂亮;陈伟华;常志鹏;刘全军;郑榕;王官宇;刘秀明;刘辉;王颖;闫颖鑫;姜智超;李欣;肖文;侯佳佳;孙超逸;冯建林 | 申请(专利权)人: | 北京临近空间飞行器系统工程研究所 |
主分类号: | B64G1/58 | 分类号: | B64G1/58 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 100076 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 发汗 冷却 方法 装置 | ||
1.一种发汗冷却方法,其特征在于,包括:
确定发汗冷却控制模型;
确定所述控制模型的参数;
根据所述参数和所述控制模型,确定发汗冷却控制律;
根据所述发汗冷却控制律,对待冷却部件进行冷却;
所述确定发汗冷却控制模型包括:
所述发汗冷却控制模型为:
其中,s是时间,C(s)为温度,U(s)为电磁阀开度或流量,K为开环放大倍数,τ为时延系数,T为时间常数;
所述确定所述控制模型的参数包括:
根据高热流风洞下的发汗冷却部件的测试数据确定控制模型的参数;
所述参数包括开环放大倍数K,时延系数τ和时间常数T;
所述测试数据包括:
启动测试的温度为C0,电磁阀开度为u,开启时刻为t0,同步记录温度变化曲线,当温度达到稳态C1时,测试结束;
所述参数通过下列公式确定:
T=t2-t1,
τ=t1-t0,
其中,t1是温度下降曲线拐点处的切线与温度为C0的直线的交叉点对应的时间,t2是温度下降曲线拐点处的切线与温度为C1的直线的交叉点对应的时间;
所述根据所述参数和所述控制模型,确定发汗冷却控制律包括:
所述发汗冷却控制律为:
u(k)=u(k-1)+△u(k),
其中,k是时间变量,u(k-1)是k-1时刻的控制器输出,△u(k)是k时刻的控制器输出相对k-1时刻的控制器输出的变化量;
所述根据所述发汗冷却控制律,对待冷却部件进行冷却包括:
对所述发汗冷却控制律u(k)进行离散化处理,根据离散化处理后的结果控制发汗冷却部件的执行机构的电磁阀对待冷却部件进行冷却。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述k时刻的控制器输出相对k-1时刻的控制器输出的变化量△u(k)通过以下公式确定:
△u(k)=KP[ec(k)-ec(k-1)]+KIec(k)/f+KDf[ec(k)-2ec(k-1)+ec(k-2)],
其中,
ec(k)=r(k)-c(k)-yτ(k),
yτ(k)=m(k)-m(k-N),
r(k)是温度设计值,c(k)是温度反馈值,Kp是比例控制参数,KI是积分控制参数,KD是微分控制参数,f是采样频率,Gp(z)是Z域的传递函数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述发汗冷却控制律u(k)进行离散化处理包括:
建立梯形隶属函数;
使用所述梯形隶属函数计算所述u(k)的隶属函数值。
4.一种发汗冷却装置,其特征在于,包括:
控制模型确定模块,用于确定发汗冷却控制模型和所述控制模型的参数;
控制律确定模块,用于根据所述参数和所述控制模型,确定发汗冷却控制律;
冷却执行模块,用于根据所述发汗冷却控制律,对待冷却部件进行冷却;
所述发汗冷却装置用于执行如权利要求1到3之一所述的方法。
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