基于双阀调节的稳压腔控制方法和系统与流程

技术特征：
1.一种基于双阀调节的稳压腔控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取跟踪微分器和稳压腔的压力微分方程；根据所述跟踪微分器和所述稳压腔的压力微分方程，计算蝶阀放气流量；根据所述蝶阀放气流量计算蝶阀流通面积；根据所述蝶阀流通面积计算蝶阀的液压缸位移；获取压力误差信号，将所述压力误差信号作为pi控制器的输入，并采用pi控制算法，得到套筒阀的液压缸位移；根据所述蝶阀的液压缸位移和所述套筒阀的液压缸位移，控制所述稳压腔的压力。2.根据权利要求1所述的基于双阀调节的稳压腔控制方法，其特征在于，所述根据所述蝶阀的液压缸位移和所述套筒阀的液压缸位移，控制所述稳压腔的压力，包括：根据所述蝶阀的液压缸位移控制所述蝶阀的开度，使所述蝶阀输出基本放气流量；根据所述套筒阀的液压缸位移控制所述套筒阀的开度，使所述套筒阀输出修正放气流量；根据所述基本放气流量和所述修正放气流量，得到放气总流量；根据所述放气总流量控制所述稳压腔的压力。3.根据权利要求1所述的基于双阀调节的稳压腔控制方法，其特征在于，基于以下控制结构设计所述pi控制器：获取稳压腔非线性模型；采用小偏差线性化方法，将所述稳压腔非线性模型进行线性化，得到稳压腔线性模型；将所述压力误差信号作为所述pi控制器的输入，输出得到所述套筒阀的液压缸位移；将所述套筒阀的液压缸位移作为套筒阀模型的输入，输出得到修正放气流量；将所述修正放气流量作为所述稳压腔线性模型的输入，输出得到所述稳压腔的实际压力。4.根据权利要求1所述的基于双阀调节的稳压腔控制方法，其特征在于，所述根据所述蝶阀放气流量计算蝶阀流通面积，包括：根据下式计算所述蝶阀流通面积：其中，a
df
为所述蝶阀流通面积，为所述蝶阀放气流量，为所述蝶阀的流量系数，p
set1
为期望压力值，r为气体常数，t
in
为供给所述稳压腔的气流温度。5.根据权利要求1所述的基于双阀调节的稳压腔控制方法，其特征在于，所述根据所述蝶阀流通面积计算蝶阀的液压缸位移，包括：根据下式计算所述蝶阀的液压缸位移：其中，x
dfcmd
(k)为k时刻所述蝶阀的液压缸位移，t
df
为所述蝶阀动态的时间常数，t
s
为控制周期，a
df
(k)为k时刻所述蝶阀流通面积，x
act
(k
‑
1)为k
‑
1时刻的液压缸阀芯实际位移，g为所述蝶阀的液压缸位移和所述蝶阀流通面积之间的函数关系。
6.根据权利要求1所述的基于双阀调节的稳压腔控制方法，其特征在于，所述根据所述跟踪微分器和所述稳压腔的压力微分方程，计算蝶阀放气流量，包括：根据所述跟踪微分器计算期望压力值和期望压力的微分值；根据所述期望压力的微分值和所述稳压腔的压力微分方程，计算所述蝶阀放气流量。7.一种基于双阀调节的稳压腔控制系统，其特征在于，所述系统包括控制器和稳压腔装置，所述稳压腔装置包括蝶阀、套筒阀和稳压腔，所述控制器包括获取单元、蝶阀放气流量计算单元、蝶阀流通面积计算单元、蝶阀液压缸位移计算单元和套筒液压缸位移计算单元；所述获取单元，用于获取跟踪微分器和稳压腔的压力微分方程；所述蝶阀放气流量计算单元，用于根据所述跟踪微分器和所述稳压腔的压力微分方程，计算蝶阀放气流量；所述蝶阀流通面积计算单元，用于根据所述蝶阀放气流量计算蝶阀流通面积；所述蝶阀液压缸位移计算单元，用于根据所述蝶阀流通面积计算所述蝶阀的液压缸位移；所述套筒液压缸位移计算单元，用于获取压力误差信号，将所述压力误差信号作为pi控制器的输入，并采用pi控制算法，得到套筒阀的液压缸位移；所述稳压腔装置，用于根据所述蝶阀的液压缸位移和所述套筒阀的液压缸位移，控制所述稳压腔的压力。8.根据权利要求7所述的基于双阀调节的稳压腔控制系统，其特征在于，所述稳压腔装置具体用于：根据所述蝶阀的液压缸位移控制所述蝶阀的开度，使所述蝶阀输出基本放气流量；根据所述套筒阀的液压缸位移控制所述套筒阀的开度，使所述套筒阀输出修正放气流量；根据所述基本放气流量和所述修正放气流量，得到放气总流量；根据所述放气总流量控制所述稳压腔的压力。9.根据权利要求7所述的基于双阀调节的稳压腔控制系统，其特征在于，基于以下控制结构设计所述pi控制器：获取稳压腔非线性模型；采用小偏差线性化方法，将所述稳压腔非线性模型进行线性化，得到稳压腔线性模型；将所述压力误差信号作为所述pi控制器的输入，输出得到所述套筒阀的液压缸位移；将所述套筒阀的液压缸位移作为套筒阀模型的输入，输出得到修正放气流量；将所述修正放气流量作为所述稳压腔线性模型的输入，输出得到所述稳压腔的实际压力。10.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供了基于双阀调节的稳压腔控制方法和系统，包括：获取跟踪微分器和稳压腔的压力微分方程；根据跟踪微分器和稳压腔的压力微分方程，计算蝶阀放气流量；根据蝶阀放气流量计算蝶阀流通面积；根据蝶阀流通面积计算蝶阀的液压缸位移；获取压力误差信号，将所述压力误差信号作为PI控制器的输入，并采用PI控制算法，得到套筒阀的液压缸位移；根据蝶阀的液压缸位移和套筒阀的液压缸位移，控制稳压腔的压力；可以实现双阀协调控制及稳压腔压力的精准控制，计算量小，且易于实现。且易于实现。且易于实现。


技术研发人员：刘佳帅 王曦 杨舒柏 朱美印 裴希同 但志宏
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2021/10/8