[發(fā)明專利]基于雙閥調(diào)節(jié)的空氣容腔壓力精準(zhǔn)控制方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110762537.1
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113343365B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳帥;王曦;朱美印;楊舒柏;裴希同;但志宏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/28;G06F111/04;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

1.一種基于雙閥調(diào)節(jié)的空氣容腔壓力精準(zhǔn)控制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取表征壓力誤差信號，將所述表征壓力誤差信號作為PI控制器的輸入，并采用PI控制算法，得到所述空氣容腔的虛擬放氣總流量；

根據(jù)所述虛擬放氣總流量，通過LMI優(yōu)化求解的控制分配算法，計(jì)算得到雙調(diào)節(jié)閥的開口面積；

根據(jù)所述雙調(diào)節(jié)閥的開口面積與液壓缸閥芯位移之間的函數(shù)關(guān)系，計(jì)算所述雙調(diào)節(jié)閥的液壓缸閥芯位移；

根據(jù)所述雙調(diào)節(jié)閥的液壓缸閥芯位移控制所述雙調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制所述空氣容腔的壓力；

其中，所述雙調(diào)節(jié)閥的開口面積包括第一調(diào)節(jié)閥的開口面積和第二調(diào)節(jié)閥的開口面積，所述雙調(diào)節(jié)閥的液壓缸閥芯位移包括所述第一調(diào)節(jié)閥的液壓缸閥芯位移和所述第二調(diào)節(jié)閥的液壓缸閥芯位移；

所述根據(jù)所述虛擬放氣總流量，通過LMI優(yōu)化求解的控制分配算法，計(jì)算得到雙調(diào)節(jié)閥的開口面積，包括：

構(gòu)建雙閥控制效率矩陣；

根據(jù)所述雙閥控制效率矩陣構(gòu)建滿足所述虛擬放氣總流量的要求且所述雙調(diào)節(jié)閥能耗最小的第一優(yōu)化函數(shù)；

將所述第一優(yōu)化函數(shù)轉(zhuǎn)化為具有線性矩陣不等式約束的廣義特征值最小的第二優(yōu)化函數(shù)；

在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的約束條件下，根據(jù)所述第二優(yōu)化函數(shù)計(jì)算所述雙調(diào)節(jié)閥的開口面積；

其中，所述雙調(diào)節(jié)閥的開口面積為第k個控制周期的開口面積，k為正整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙閥調(diào)節(jié)的空氣容腔壓力精準(zhǔn)控制方法，其特征在于，

所述獲取表征壓力誤差信號包括：

獲取所述空氣容腔的第一實(shí)際壓力和第一預(yù)設(shè)壓力；

根據(jù)所述第一實(shí)際壓力和傳感器增益，得到第二實(shí)際壓力；

根據(jù)所述第一預(yù)設(shè)壓力和所述傳感器增益，得到第二預(yù)設(shè)壓力；

根據(jù)所述第二實(shí)際壓力和所述第二預(yù)設(shè)壓力，得到所述表征壓力誤差信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙閥調(diào)節(jié)的空氣容腔壓力精準(zhǔn)控制方法，其特征在于，

所述PI控制器通過以下方式進(jìn)行設(shè)計(jì)：

獲取所述空氣容腔的非線性模型；

將所述空氣容腔的非線性模型進(jìn)行線性化，得到所述空氣容腔的線性化模型；

當(dāng)所述空氣容腔的虛擬放氣總流量與所述雙調(diào)節(jié)閥的實(shí)際放氣總流量相等時，基于所述空氣容腔的線性化模型，實(shí)現(xiàn)所述PI控制器的設(shè)計(jì)；

其中，將所述表征壓力誤差信號作為所述PI控制器的輸入，采用所述PI控制算法，得到所述雙調(diào)節(jié)閥的實(shí)際放氣總流量；并且將所述雙調(diào)節(jié)閥的實(shí)際放氣總流量作為所述空氣容腔的線性化模型的輸入，輸出得到所述空氣容腔的第一實(shí)際壓力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙閥調(diào)節(jié)的空氣容腔壓力精準(zhǔn)控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述雙調(diào)節(jié)閥的液壓缸閥芯位移控制所述雙調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制所述空氣容腔的壓力，包括：

根據(jù)所述第一調(diào)節(jié)閥的液壓缸閥芯位移控制所述第一調(diào)節(jié)閥的開度；

根據(jù)所述第二調(diào)節(jié)閥的液壓缸閥芯位移控制所述第二調(diào)節(jié)閥的開度；

對所述第一調(diào)節(jié)閥的開度和所述第二調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)后，控制所述空氣容腔的壓力。