[發(fā)明專利]用于氣動控制閥粘滯檢測的方法

有效

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• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN103971020B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 曹鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發(fā)明涉及控制回路監(jiān)控系統(tǒng)或方法，尤其是一種涉及氣動控制閥存在的粘滯故障進行檢測的方法。

背景技術

現(xiàn)有技術提出的檢測氣動控制閥粘滯的各種方法都存在一些不能正確使用的條件，而這些不能使用的條件到底是什么，迄今為止還沒有人做過系統(tǒng)的分析和研究。

因此，對于一組工業(yè)現(xiàn)場獲得的包含有振蕩的數(shù)據(jù)集，當不同的檢測氣動控制閥粘滯的方法進行檢測時，可能得出的結(jié)論是相互矛盾的。一旦發(fā)生這種情況，人們非常希望知道每一種方法得出的結(jié)論的可信度方面的信息。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：提供一種用于氣動控制閥粘滯檢測的方法，以解決現(xiàn)有檢測技術檢測結(jié)果相互矛盾的技術問題，提高氣動控制閥粘滯檢測的可信度。

技術方案：一種用于氣動控制閥粘滯檢測的方法，包括如下步驟：

建立控制閥所在回路的對象近似模型，確定模型各參數(shù)及其變化范圍；

確定控制回路中的過程變量的近似信噪比及其變化范圍；

選取若干種具有定量辨識出控制閥粘滯參數(shù)的粘滯檢測方法，預估粘滯參數(shù)，初步判斷是否存在粘滯現(xiàn)象；

對于初步判斷存在或不存在粘滯現(xiàn)象的回路，采用不同于上述具有定量辨識出控制閥粘滯參數(shù)粘滯檢測方法的檢測方法來測試是否存在粘滯現(xiàn)象，根據(jù)檢出結(jié)果并結(jié)合已建立的現(xiàn)有粘滯檢測方法適用有效范圍的知識庫、進行綜合分析，并給出是否存在粘滯現(xiàn)象的最終的結(jié)論。

本發(fā)明進一步為：S1、建立控制閥所在回路的對象近似模型，確定對象近似模型中各參數(shù)的默認值，并以默認值為中心，確定各參數(shù)的變化范圍；

S2、確定控制回路中的過程變量的近似信噪比，并以近似信噪比為中心，確定近似信噪比的變化范圍；

S3、選取具有定量辨識出控制閥粘滯參數(shù)的粘滯檢測方法，估計出一組粘滯參數(shù)如果為小于或等于一個預設的閾值Smin，則初步判斷回路不存在粘滯現(xiàn)象；反之，初步判斷回路存在粘滯現(xiàn)象；

S4、根據(jù)估計的粘滯參數(shù)、對象近似模型、對象近似模型中的各參數(shù)值和過程變量的近似信噪比、及其各參數(shù)值和過程變量的近似信噪比的范圍，篩選出能夠正確判斷控制閥是否存在粘滯的檢測方法，將其放入第一集合；將不能正確判斷控制閥是否存在粘滯的檢測方法放入第二集合；

S5、判斷第一集合是否為空集，如果為非空集合，則選取該第一集合中的檢測方法，對相應的控制回路檢測數(shù)據(jù)集進行檢測；如果檢測到的結(jié)論與S3獲得的結(jié)果一致，則第一集合中的檢測方法的可信度加強，轉(zhuǎn)至S6繼續(xù)執(zhí)行；如果部分或全部檢測方法得到的結(jié)論與S3獲得的結(jié)果不一致，轉(zhuǎn)至S7繼續(xù)執(zhí)行；

S6、判斷第二集合是否為空集，如果為非空集合，則選取該第二集合中的檢測方法，對相應的控制回路檢測數(shù)據(jù)集進行檢測；如果檢測到的結(jié)論與S3獲得的結(jié)果不一致，則第二集合中的檢測方法的可信度加強，轉(zhuǎn)至S8繼續(xù)執(zhí)行；如果部分或全部檢測方法得到的結(jié)論與S3獲得的結(jié)果一致，轉(zhuǎn)至S7繼續(xù)執(zhí)行；

S7、對判斷步驟S3所獲得粘滯參數(shù)的準確性進行分析，并針對分析中所發(fā)現(xiàn)的問題進行處理，返回S3繼續(xù)執(zhí)行；

S8、得到最終的和的估計值，根據(jù)則判斷回路存在粘滯現(xiàn)象；反之，判斷回路不存在粘滯現(xiàn)象。

所述閾值Smin為0.1～0.2。

有益效果：本發(fā)明利用有關控制回路和現(xiàn)有粘滯檢測方法適用有效范圍的知識庫的一些已有信息，綜合了現(xiàn)有的各種控制閥粘滯檢測方法的特長，得出控制閥粘滯存在與否的結(jié)論，很大程度上提高了控制閥粘滯檢測方法檢測結(jié)果的可信度，提高了粘滯特性檢出率。

具體實施方式

通過仿真研究可以發(fā)現(xiàn)，對于每一種有效的控制閥粘滯檢測方法，影響其控制閥粘滯檢測檢測結(jié)果是否正確的主要因素有四種，分別是：控制閥所在控制回路中的對象近似模型結(jié)構(gòu)；對象近似模型中的各個參數(shù)值、控制回路中的過程變量PV的信噪比的近似值；在控制閥存在粘滯時，其粘滯模型中的S、J參數(shù)的具體值。

也就是說，在上述四種不同的排列組合的條件下，我們可以事先將每一種有效的控制閥粘滯檢測方法檢測結(jié)果的正確性和不正確性的分布情況，利用控制回路的仿真方法計算出來。事實上，將這些仿真計算出來的分布情況數(shù)據(jù)事先保存到一個知識庫中。

本發(fā)明的優(yōu)選實施過程如下：