[發(fā)明專利]一種變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制方法及其控制裝置和使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410003803.2
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103760930A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳明和;謝蘭生;王寧;陳國亮;吳心晨
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

1.一種變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制方法，其特征在于；包含一條及以上的并行工作的氣路，各氣路均共同使用一臺中央控制器作為指令輸入端及控制端，所述中央控制器內(nèi)設(shè)置有PID控制算法模塊和壓力-時間加載曲線模塊，通過由中央控制器讀取輸入端輸入PID控制參數(shù)和設(shè)定的氣壓-時間加載曲線，向每條氣路中的執(zhí)行器發(fā)出壓力調(diào)節(jié)指令，執(zhí)行器接受中央控制器指令后作用于氣路中的壓力調(diào)節(jié)閥門，改變其開度，控制輸出端氣體壓力；然后通過壓力傳感器測量輸出氣壓值，并通過數(shù)字信號傳送給中央控制器，中央控制器根據(jù)壓力傳感器傳遞的反饋信號及輸入的壓力-時間加載曲線，經(jīng)過PID控制算法模塊修正向執(zhí)行器發(fā)出的壓力調(diào)節(jié)指令，從而形成負(fù)反饋控制機制可獲得精確的壓力調(diào)節(jié)效果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制方法，其特征在于：所述氣路的執(zhí)行器為電子壓力控制器；所述中央控制器為計算機。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制方法，其特征在于：所述氣路的條數(shù)為三條。

4.一種基于權(quán)利要求1所述的變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制方法的控制裝置，其特征在于:包括氣源、第一電源、第二電源、中央控制器以及一條以上的氣路，所述中央控制器內(nèi)設(shè)置有PID控制算法模塊和壓力-時間加載曲線模塊；所述氣路沿氣流流向依次設(shè)置有氣源接口、雙表頭手動減壓閥、第一電磁閥、壓力執(zhí)行器、第二電磁閥、緩沖氣瓶、壓力表、壓力傳感器、單向閥、第三電磁閥以及輸出口，所述氣源接口與氣源相接；還包括電子壓力控制器，所述電子壓力控制器的進(jìn)氣口與雙表頭手動減壓閥的另一個接口相接，同時所述電子壓力控制器與雙表頭手動減壓閥之間設(shè)置有手動減壓閥，且所述電子壓力控制器與第一電源相串聯(lián)；所述電子壓力控制器、壓力傳感器均與中央控制器連接，而所述中央控制器與第二電源串聯(lián)；所述壓力-時間加載曲線模塊用于通過中央控制器向每條氣路中的執(zhí)行器發(fā)出壓力調(diào)節(jié)指令，同時將設(shè)定的壓力-時間加載曲線傳遞給PID控制算法模塊；所述PID控制算法模塊用于根據(jù)壓力傳感器傳遞的反饋信號和輸入的設(shè)定壓力-時間加載曲線修正壓力調(diào)節(jié)指令，同時將修正后的壓力調(diào)節(jié)指令向執(zhí)行器發(fā)送。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制裝置，其特征在于：還包括真空接口，所述真空接口設(shè)置于單向閥和第三電磁閥之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制裝置，其特征在于：還包括排氣閥，所述排氣閥設(shè)置于單向閥和第三電磁閥之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制裝置，其特征在于：所述氣路的條數(shù)為三條。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制裝置，其特征在于：所述中央控制器為計算機；所述第一電源為直流電源，且所述直流電源的電壓為24?V；所述第二電源為交流電源，所述交流電源的電壓為220V。

9.一種基于權(quán)利要求4所述的變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制裝置的使用方法，包括表面涂抹石墨水并晾干的TC4鈦合金板料、超塑成形用加熱爐、加壓設(shè)備以及成形用模具，其特征在于:包括以下步驟：第一步，在模具中安放好TC4鈦合金板料，并置于加壓設(shè)備中加壓，覆蓋保溫材料；在中央控制器中輸入設(shè)定PID參數(shù)，所述PID參數(shù)包括比例系數(shù)P、積分時間常數(shù)I以及微分時間常數(shù)D，輸入加載曲線；第二步，加熱加熱爐，將模具溫度升高至900℃，保溫半小時，模具通氣管接至變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制裝置的輸出口；第三步，先調(diào)節(jié)手動減壓閥值，打開氣源并調(diào)節(jié)氣源減壓閥，然后將壓力執(zhí)行器前后的第一、第二電磁閥開關(guān)打開，執(zhí)行壓力-時間加載曲線；第四步，待壓力-時間曲線加載完畢后，將壓力調(diào)至零輸出并關(guān)閉程序和氣源，關(guān)閉打開的第一、第二電磁閥。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的變最佳應(yīng)變速率超塑脹形多氣路壓力控制裝置的使用方法，其特征在于:所述?PID參數(shù)分別為：P=1200，I=100，D=50；所述手動減壓閥值為0.7MPa；所述氣源減壓閥值為3MPa。