[发明专利]一种预喷式数控气动发动机的转速控制方法

摘要

本发明公开一种预喷式数控气动发动机的转速控制方法，转速操作装置将期望转速分别输入至前馈控制单元和PID控制单元，转速传感器将实时转速分别输入至前馈控制单元和PID控制单元，力矩传感器将曲轴输出端的力矩测量值输入至前馈控制单元；由前馈控制计算出期望转速下的平均负荷；然后计算出期望转速所对应的主控制压力，由PID控制单元先计算出期望转速和实时转速滤波值的差值，再计算出微调控制压力，最后将主控制压力和所述微调控制压力之和作为整体控制压力输入到预喷式数控气动发动机的预喷气缸，对预喷式数控气动发动机进行转速操作；可以方便、准确、快速地对预喷式数控气动发动机的实时负荷的变化、转速操作做出反应。

主权项

1.一种预喷式数控气动发动机的转速控制方法，其特征是按如下步骤实施：A、在预喷式数控气动发动机（3）的曲轴输出端（6）上安装力矩传感器（4）和转速传感器（5），转速操作装置（1）将预喷式数控气动发动机（3）的期望转速n₀分别输入至前馈控制单元（2）和PID控制单元（8），转速传感器（5）将预喷式数控气动发动机（3）的实时转速n_r分别输入至前馈控制单元（2）和PID控制单元（8），PID控制单元（8）对实时转速n_r进行滤波处理得到实时转速n_r滤波值，力矩传感器（4）将预喷式数控气动发动机（3）的曲轴输出端（6）的力矩测量值M_p输入至前馈控制单元（2）；B、由前馈控制单元（2）先根据公式计算出线性抗扭矩系数k_l，并对线性抗扭矩系数k_l进行滤波处理得到k_l0，再根据公式计算出期望转速n₀下的平均负荷p₀；I_f是预喷式数控气动发动机（3）的转动惯量，ω是转速传感器（5）测量得到的实时转速n_r所对应单位为弧度/秒的实时角速度，，是实时角速度的导数，M_l0是在预喷式数控气动发动机（3）无负荷转动时采用力矩传感器（4）测得的基值摩擦力矩；C、由前馈控制单元（2）计算出所述期望转速n₀所对应的主控制压力p_pec0：，a₁₁~a_k(k+1)是拟合回归参数，，p₀是所述平均负荷；D、由PID控制单元（8）先计算出所述期望转速n₀和所述实时转速n_r滤波值的差值e，再经公式计算出微调控制压力，k_p、k_i、k_d分别是PID控制单元（8）的比例项系数、积分项系数、微分项系数；E、将所述主控制压力p_pec0和所述微调控制压力之和作为预喷式数控气动发动机（3）的整体控制压力p_pec输入到预喷式数控气动发动机（3）的预喷气缸，对预喷式数控气动发动机（3）进行转速操作。