[發明專利]一種科氏質量流量計數字閉環控制系統

有效

• 申請號: 201110281307.X
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102393661A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 鄭德智;胡純;王帥;樊尚春
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01F1/84
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種科氏質量流量計數字閉環控制系統，其特征在于包括：限幅電路(3)、反相放大器(4)、有效值轉換器(5)、模擬數字轉換器(ADC)(6)、處理器(7)、乘法數字模擬轉換器(MDAC)(8)和放大器(9)；拾振器(12)輸出的振動信號經過限幅電路(3)限幅、反相放大器(4)放大，由有效值轉換器(5)將放大后的信號轉換為有效值，ADC(6)對所述有效值進行采樣測量送至處理器(7)中；處理器(7)將所述有效值與預先設定的目標有效值進行比較得到誤差值，并利用非線性幅值控制方法實時調整MDAC(8)輸出信號的幅值，所述非線性幅值控制方法實現過程為：測量管(11)在振動過程中，當誤差值高于某一閾值時，處理器(7)控制MDAC(8)輸出最大幅值的激勵信號；當誤差值小于該閾值時，使用參數自整定PI控制方法調節激勵信號的幅值；所述MDAC(8)輸出信號的幅值經放大器(9)放大后作為激勵信號傳至激振器(10)，使測量管(11)以穩定的幅值振動；同時MDAC(8)的基準電壓由經過反相放大器(4)放大后的振動信號直接提供，所述MDAC(8)被設為反相輸出，即輸出電壓與基準電壓反相，兩次反相后，硬件上實現固定相移360°，滿足閉環控制的相位條件，同時使得MDAC(8)輸出的正弦信號頻率與拾振器(12)輸出的信號頻率保持一致，以跟蹤測量管(11)的振動頻率，當測量管(11)穩定振動時，此時的振動頻率即為科氏質量流量傳感器(1)的測量管(11)的諧振頻率。

2.根據權利要求1所述的科氏質量流量計數字閉環控制系統，其特征在于：所述的PI控制方法為參數自整定的PI控制方法，即根據誤差絕對值所處的范圍，調整PI環節的比例系數Kp和積分系數Ki，具體實現過程為：當誤差絕對值較大時，Kp取較大值，Ki取零；當誤差絕對值為中等大小時，Kp取中等值，Ki取較小值；當誤差絕對值繼續減小時，Kp取較小值，Ki取中等值；當誤差絕對值達到最小時，Kp取中等值，Ki取最大值。