一种基于可调文氏管的流量闭环控制方法及装置

技术特征：
1.一种基于可调文氏管的流量闭环控制方法，其特征在于，包括：采集当前时刻的可调文氏管的实际流量，根据当前时刻的目标流量，得到第一流量偏差；利用当前时刻的压力增益系数和压力增量，得到第二流量偏差；根据第一流量偏差和第二流量偏差，计算阀芯从当前时刻到下一时刻的阀芯位移增量；按照阀芯位移增量控制阀芯控制器输出对应脉冲，使阀芯移动，从而控制可调文氏管的流量。2.根据权利要求1所述的基于可调文氏管的流量闭环控制方法，其特征在于，采集当前时刻的可调文氏管的实际流量，根据当前时刻的目标流量，得到第一流量偏差；包括：利用流量传感器采集当前时刻的实际流量q(k)，其中，当前时刻t为kt，t为控制周期，k为整数；当前时刻的第一流量偏差δq1(k)为：δq1(k)＝q(k)-q
r
(k)其中，q
r
(k)为当前时刻的目标流量。3.根据权利要求2所述的基于可调文氏管的流量闭环控制方法，其特征在于，利用当前时刻的压力增益系数和压力增量，得到第二流量偏差，包括：利用压力传感器得到当前时刻的入口压力p
in
(k)，计算入口压力增量δp(k)：δp(k)＝p
in
(k)-p
in
(k-1)其中，p
in
(k-1)为上一时刻(k-1)t的入口压力；利用位移传感器采集上一时刻到当前时刻的阀芯位移x(k-1)；计算当前时刻的压力增益系数k
p
(k)：其中，ρ为流体密度，c
d
为流量系数，δa为可调文氏管流通面积梯度；计算第二流量偏差δq2(k)：δq2(k)＝k
p
(k)δp(k)。4.根据权利要求3所述的基于可调文氏管的流量闭环控制方法，其特征在于，根据第一流量偏差和第二流量偏差，计算阀芯从当前时刻到下一时刻的阀芯位移增量；包括：计算阀芯位移需要补偿的流量偏差：δq1(k)-δq2(k)；计算位移增益系数k
x
(k)：计算阀芯位移增量δx(k)：5.一种基于可调文氏管的流量闭环控制装置，其特征在于，包括：第一计算单元，用于采集当前时刻的可调文氏管的实际流量，根据当前时刻的目标流量，得到第一流量偏差；
第二计算单元，用于利用当前时刻的压力增益系数和压力增量，得到第二流量偏差；第三计算单元，用于根据第一流量偏差和第二流量偏差，计算阀芯从当前时刻到下一时刻的阀芯位移增量；控制单元，用于按照阀芯位移增量控制阀芯控制器输出对应脉冲，使阀芯移动，从而控制可调文氏管的流量。6.根据权利要求5所述的基于可调文氏管的流量闭环控制装置，其特征在于，所述第一计算单元具体用于：利用流量传感器采集当前时刻的实际流量q(k)，其中，当前时刻t为kt，t为控制周期，k为整数；当前时刻的第一流量偏差δq1(k)为：δq1(k)＝q(k)-q
r
(k)其中，q
r
(k)为当前时刻的目标流量。7.根据权利要求6所述的基于可调文氏管的流量闭环控制装置，其特征在于，所述第二计算单元具体用于：利用压力传感器得到当前时刻的入口压力p
in
(k)，计算入口压力增量δp(k)：δp(k)＝p
in
(k)-p
in
(k-1)其中，p
in
(k-1)为上一时刻(k-1)t的入口压力；利用位移传感器采集上一时刻到当前时刻的阀芯位移x(k-1)；计算当前时刻的压力增益系数k
p
(k)：其中，ρ为流体密度，c
d
为流量系数，δa为可调文氏管流通面积梯度；计算第二流量偏差δq2(k)：δq2(k)＝k
p
(k)δp(k)。8.根据权利要求7所述的基于可调文氏管的流量闭环控制装置，其特征在于，所述第三计算单元具体用于：计算阀芯位移需要补偿的流量偏差：δq1(k)-δq2(k)；计算位移增益系数k
x
(k)：计算阀芯位移增量δx(k)：

技术总结
本申请提供了一种基于可调文氏管的流量闭环控制方法及装置，涉及航空航天技术领域，所述方法包括：采集当前时刻的可调文氏管的实际流量，根据当前时刻的目标流量，得到第一流量偏差；利用当前时刻的压力增益系数和压力增量，得到第二流量偏差；根据第一流量偏差和第二流量偏差，计算阀芯从当前时刻到下一时刻的阀芯位移增量；按照阀芯位移增量控制阀芯控制器输出对应脉冲，使阀芯移动，从而控制可调文氏管的流量。本申请在每个控制周期均补偿了压力波动和变化所带来的偏差，提高了流量控制精度。度。度。


技术研发人员：田辉 谭广 蔡国飙 张源俊 牛啸霆 葛晅宏
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2022.06.22
技术公布日：2022/8/26