[發明專利]一種發汗冷卻方法及裝置

有效

• 申請號: 202110182569.4
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112937926B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 閔昌萬;張鵬宇;聶亮;陳偉華;常志鵬;劉全軍;鄭榕;王官宇;劉秀明;劉輝;王穎;閆穎鑫;姜智超;李欣;肖文;侯佳佳;孫超逸;馮建林
• 申請（專利權）人: 北京臨近空間飛行器系統工程研究所
• 主分類號: B64G1/58
• 分類號: B64G1/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種發汗冷卻方法，其特征在于，包括：

確定發汗冷卻控制模型；

確定所述控制模型的參數；

根據所述參數和所述控制模型，確定發汗冷卻控制律；

根據所述發汗冷卻控制律，對待冷卻部件進行冷卻；

所述確定發汗冷卻控制模型包括：

所述發汗冷卻控制模型為：

其中，s是時間，C(s)為溫度，U(s)為電磁閥開度或流量，K為開環放大倍數，τ為時延系數，T為時間常數；

所述確定所述控制模型的參數包括：

根據高熱流風洞下的發汗冷卻部件的測試數據確定控制模型的參數；

所述參數包括開環放大倍數K，時延系數τ和時間常數T；

所述測試數據包括：

啟動測試的溫度為C0，電磁閥開度為u，開啟時刻為t₀，同步記錄溫度變化曲線，當溫度達到穩態C1時，測試結束；

所述參數通過下列公式確定：

T＝t₂-t₁,

τ＝t₁-t₀,

其中，t₁是溫度下降曲線拐點處的切線與溫度為C0的直線的交叉點對應的時間，t₂是溫度下降曲線拐點處的切線與溫度為C1的直線的交叉點對應的時間；

所述根據所述參數和所述控制模型，確定發汗冷卻控制律包括：

所述發汗冷卻控制律為：

u(k)＝u(k-1)+△u(k)，

其中，k是時間變量，u(k-1)是k-1時刻的控制器輸出，△u(k)是k時刻的控制器輸出相對k-1時刻的控制器輸出的變化量；

所述根據所述發汗冷卻控制律，對待冷卻部件進行冷卻包括：

對所述發汗冷卻控制律u(k)進行離散化處理，根據離散化處理后的結果控制發汗冷卻部件的執行機構的電磁閥對待冷卻部件進行冷卻。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述k時刻的控制器輸出相對k-1時刻的控制器輸出的變化量△u(k)通過以下公式確定：

△u(k)＝K_P[e_c(k)-e_c(k-1)]+K_Ie_c(k)/f+K_Df[e_c(k)-2e_c(k-1)+e_c(k-2)]，

其中，

e_c(k)＝r(k)-c(k)-y_τ(k)，

y_τ(k)＝m(k)-m(k-N)，

r(k)是溫度設計值，c(k)是溫度反饋值，K_p是比例控制參數，K_I是積分控制參數，K_D是微分控制參數，f是采樣頻率，G_p(z)是Z域的傳遞函數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述發汗冷卻控制律u(k)進行離散化處理包括：

建立梯形隸屬函數；

使用所述梯形隸屬函數計算所述u(k)的隸屬函數值。

4.一種發汗冷卻裝置，其特征在于，包括：

控制模型確定模塊，用于確定發汗冷卻控制模型和所述控制模型的參數；

控制律確定模塊，用于根據所述參數和所述控制模型，確定發汗冷卻控制律；

冷卻執行模塊，用于根據所述發汗冷卻控制律，對待冷卻部件進行冷卻；

所述發汗冷卻裝置用于執行如權利要求1到3之一所述的方法。