[發(fā)明專利]一種智能閥門定位器簡(jiǎn)易控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010592874.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN102052514A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冀青;楊彬;石成華;馬晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中環(huán)天儀股份有限公司
• 主分類號(hào): F16K37/00
• 分類號(hào): F16K37/00
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 胡京生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種定位器控制方法，特別涉及一種智能閥門定位器簡(jiǎn)易控制方法。

背景技術(shù)

在石油、化工、制藥、熱工、材料和輕工等行業(yè)領(lǐng)域中，為了對(duì)溫度、流量、壓力、成分等被控變量進(jìn)行穩(wěn)定、精確、快速控制，必須使用閥門定位器。智能閥門定位器由于具有模型簡(jiǎn)單，反應(yīng)快速，控制精度高等一系列的優(yōu)點(diǎn)，取代傳統(tǒng)的機(jī)械式定位器已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。目前智能閥門定位器的控制方法主要有以下三種：一是常規(guī)的模糊控制方法，由于要對(duì)比例系數(shù)P、積分系數(shù)I、微分系數(shù)D三個(gè)參數(shù)進(jìn)行模糊化，其模糊算法的參數(shù)標(biāo)定非常復(fù)雜。二是九點(diǎn)控制器方法，在具體控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)中，九點(diǎn)控制器方法的控制參數(shù)要經(jīng)過多次調(diào)整才可以使系統(tǒng)總體性能最優(yōu)，控制參數(shù)的標(biāo)定也較為復(fù)雜。其控制參數(shù)與性能指標(biāo)間的定量關(guān)系及其控制參數(shù)之間的配置關(guān)系也需進(jìn)一步的研究。三是模糊控制與PID控制結(jié)合起來的自適應(yīng)模糊PID控制方法，雖然該方法可以使系統(tǒng)達(dá)到較滿意的控制效果，但仍需對(duì)參數(shù)模糊化，去模糊等一系列操作，仍很復(fù)雜。因此簡(jiǎn)單、精確的智能閥門定位器控制方法成為目前研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)易的智能閥門定位器控制方法，其原理是比較閥門反饋位置與指定值，若存在偏差，則根據(jù)控制方法輸出相應(yīng)指令給壓電閥，壓電閥進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的氣流量，使閥門運(yùn)行到與指定值相同的位置。與以往的控制方法相比，該控制方法簡(jiǎn)單，可以使系統(tǒng)達(dá)到滿意的控制效果。具體技術(shù)方案是：一種智能閥門定位器簡(jiǎn)易控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

將閥門從位置反饋點(diǎn)運(yùn)行到位置指定點(diǎn)的過程分為微控范圍4區(qū)、微控范圍3區(qū)、微控范圍2區(qū)、微控范圍1區(qū)、死區(qū)五段，在微控范圍4區(qū)內(nèi)，閥門全速運(yùn)行，在微控范圍3區(qū)內(nèi)，閥門以中速運(yùn)行，在微控范圍2區(qū)內(nèi)閥門以低速運(yùn)行，在微控范圍1區(qū)內(nèi)閥門以次低速運(yùn)行，在死區(qū)范圍內(nèi)閥門停止；?

設(shè)定在全速運(yùn)行階段，脈寬調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度等于脈寬調(diào)制信號(hào)的周期，在中速運(yùn)行階段，脈寬調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度等于0.6倍的脈寬調(diào)制信號(hào)周期，在低速運(yùn)行階段，脈寬調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度是保證閥門微動(dòng)的脈寬調(diào)制信號(hào)的最小脈沖寬度的2倍，在次低速運(yùn)行階段，脈寬調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度是保證閥門微動(dòng)的脈寬調(diào)制信號(hào)的最小脈沖寬度的1.5倍；

設(shè)定吸氣慣量值、排氣慣量值在閥門定位器初始化過程中測(cè)得，死區(qū)值大于0小于調(diào)整值1，調(diào)整值1小于調(diào)整值2，調(diào)整值2小于排氣慣量，調(diào)整值2小于吸氣慣量；

設(shè)定當(dāng)所述的閥門位置反饋點(diǎn)的值大于閥門位置指定點(diǎn)的值時(shí)，死區(qū)范圍起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值，終點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值加上死區(qū)值。微控范圍1起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值加上死區(qū)值，終點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值加上調(diào)整值1；微控范圍2區(qū)的起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值加上調(diào)整值1，終點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值加上調(diào)整值2；微控范圍3區(qū)的起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值加上調(diào)整值2，終點(diǎn)為閥門指定點(diǎn)的值加上閥門的吸氣慣量值；微控范圍4區(qū)的起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值加上閥門的吸氣慣量值，終點(diǎn)為閥門位置反饋值；

設(shè)定當(dāng)所述的閥門位置反饋點(diǎn)的值小于閥門位置指定點(diǎn)的值時(shí)，死區(qū)范圍起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值，終點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值減去死區(qū)值；微控范圍1區(qū)起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值減去死區(qū)值，終點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值減去調(diào)整值1；微控范圍2區(qū)的起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值減去調(diào)整值1，終點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值減去調(diào)整值2；微控范圍3區(qū)的起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值減去調(diào)整值2，終點(diǎn)為閥門指定點(diǎn)的值減去閥門的排氣慣量值；微控范圍4區(qū)的起點(diǎn)為閥門位置指定點(diǎn)的值減去閥門的排氣慣量值，終點(diǎn)為閥門位置反饋值；

所述控制方法的軟件系統(tǒng)程序流程步驟如下：

（1）、采集閥門定位器的位置反饋點(diǎn)的值和閥門位置指定點(diǎn)的值；

（2）、比較閥門定位器的位置反饋點(diǎn)的值和閥門位置指定點(diǎn)的值，并求出偏

差；

（3）、根據(jù)偏差判斷當(dāng)前閥門位置，若處于死區(qū)范圍則停止，否則判斷當(dāng)前閥門位置所處的微控范圍，并執(zhí)行相應(yīng)的速度控制程序；

（4）、返回步驟（1）。

本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)智能閥門定位器簡(jiǎn)單、有效控制。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的分段控制示意圖。

附圖2是本發(fā)明的程序流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，智能閥門定位器采用單片機(jī)對(duì)閥門位置指定點(diǎn)的值和閥門反饋點(diǎn)的值作比較，如果單片機(jī)檢測(cè)到有偏差，則根據(jù)偏差大小判斷閥門當(dāng)前所處的微控范圍，相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥門速度，直到閥門運(yùn)行到死區(qū)范圍停止。