[發(fā)明專利]一種壓電撞擊式微噴閥高精度控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210565577.1 | 申請日： | 2022-05-24 |
| 公開（公告）號： | CN114660948B | 公開（公告）日： | 2022-08-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 段書用;韓旭;陶友瑞;曹亮;王嘉;王崇帥;曲東升;李長峰 | 申請（專利權(quán)）人： | 河北工業(yè)大學(xué);常州銘賽機(jī)器人科技股份有限公司 |
| 主分類號： | G05B13/04 | 分類號： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 天津市鼎拓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12233 | 代理人： | 劉雪娜 |
| 地址： | 300401 天津*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 壓電 撞擊 式微 高精度 控制 方法 | ||
1.一種壓電撞擊式微噴閥高精度控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1：取第一微噴閥和第二微噴閥；
S2：預(yù)設(shè)撞針實(shí)際下降行程和實(shí)際工作頻率，所述實(shí)際工作頻率為實(shí)際加載電壓頻率；
S3：分別構(gòu)建所述第一微噴閥和所述第二微噴閥撞針的非線性遲滯動(dòng)力學(xué)模型，得到第一動(dòng)力學(xué)模型和第二動(dòng)力學(xué)模型，所述第一動(dòng)力學(xué)模型對應(yīng)所述第一微噴閥，所述第二動(dòng)力學(xué)模型對應(yīng)所述第二微噴閥；
構(gòu)建所述第一動(dòng)力學(xué)模型和所述第二動(dòng)力學(xué)模型，包括以下步驟：
S301：根據(jù)所述第一微噴閥和所述第二微噴閥的構(gòu)件結(jié)構(gòu)，構(gòu)建壓電撞擊式微噴閥的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)模型；
S302：根據(jù)所述動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建撞針的非線性遲滯動(dòng)力學(xué)模型；所述動(dòng)力學(xué)模型用于獲取撞針的模擬運(yùn)動(dòng)速度；
S303：識別所述動(dòng)力學(xué)模型中的待辨識參數(shù)，組成參數(shù)向量，所述參數(shù)向量包括模型系數(shù)y、模型系數(shù)p、模型系數(shù)q以及阻尼系數(shù)μ；
S304：以撞針的實(shí)測運(yùn)動(dòng)速度與模擬運(yùn)動(dòng)速度誤差之和最小為目標(biāo)，構(gòu)建評價(jià)函數(shù)；
S305：預(yù)設(shè)測試加載電壓頻率，所述測試加載電壓頻率包括第一加載電壓頻率、第二加載電壓頻率、第三加載電壓頻率、第四加載電壓頻率、第五加載電壓頻率；
S306：在實(shí)際下降行程和所述第一加載電壓頻率下，獲取第一微噴閥撞針的實(shí)測運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，得到第一實(shí)測運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，所述實(shí)測運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括實(shí)測運(yùn)動(dòng)速度和對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
S307：采用粒子群算法以評價(jià)函數(shù)為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行迭代計(jì)算，獲得第一微噴閥在所述第一加載電壓頻率下所述動(dòng)力學(xué)模型的最優(yōu)參數(shù)向量，設(shè)為第一參數(shù)向量；
S308：參考步驟S306～S307，在所述實(shí)際下降行程條件下，分別獲取第一微噴閥在所述第二加載電壓頻率、所述第三加載電壓頻率、所述第四加載電壓頻率、所述第五加載電壓頻率下所述動(dòng)力學(xué)模型的最優(yōu)參數(shù)向量，分別為第二參數(shù)向量、第三參數(shù)向量、第四參數(shù)向量、第五參數(shù)向量；
S309：在所述第一參數(shù)向量、所述第二參數(shù)向量、所述第三參數(shù)向量、所述第四參數(shù)向量、所述第五參數(shù)向量中，分別取模型系數(shù)y的值，建立模型系數(shù)y與加載電壓頻率之間的關(guān)系式，得到第一多項(xiàng)式；
S310：參考步驟S309，分別建立模型系數(shù)p、模型系數(shù)q、阻尼系數(shù)μ與加載電壓頻率之間的關(guān)系式，得到第二多項(xiàng)式、第三多項(xiàng)式、第四多項(xiàng)式，所述第二多項(xiàng)式為模型系數(shù)p與加載電壓頻率之間的關(guān)系式，所述第三多項(xiàng)式為模型系數(shù)q與加載電壓頻率之間的關(guān)系式，所述第四多項(xiàng)式為阻尼系數(shù)μ與加載電壓頻率之間的關(guān)系式；
S311：將所述第一多項(xiàng)式、所述第二多項(xiàng)式、所述第三多項(xiàng)式、所述第四多項(xiàng)式代入所述動(dòng)力學(xué)模型，得到第一微噴閥撞針的非線性遲滯動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)為第一動(dòng)力學(xué)模型；
S312：參考步驟S306～S311，得到第二微噴閥撞針的非線性遲滯動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)為第二動(dòng)力學(xué)模型；
S4：在所述實(shí)際下降行程和所述實(shí)際工作頻率下，分別用所述第一動(dòng)力學(xué)模型和所述第二動(dòng)力學(xué)模型獲取第一微噴閥撞針的運(yùn)動(dòng)速度模擬曲線和第二微噴閥撞針的運(yùn)動(dòng)速度模擬曲線；
S5：以所述第一微噴閥撞針的運(yùn)動(dòng)速度模擬曲線為撞針標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)速度模擬曲線，以第二微噴閥撞針的運(yùn)動(dòng)速度模擬曲線與所述撞針標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)速度模擬曲線的誤差最小為目標(biāo)，采用最小二乘法獲取第二微噴閥的最優(yōu)加載電壓頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電撞擊式微噴閥高精度控制方法，其特征在于，所述評價(jià)函數(shù)為，
式中，δ為撞針的實(shí)測運(yùn)動(dòng)速度與模擬運(yùn)動(dòng)速度的誤差；θ為由待辨識參數(shù)組成的參數(shù)向量(y、p、q、μ)；N表示撞針實(shí)測運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)釆樣點(diǎn)的數(shù)量；v2表示撞針的實(shí)測運(yùn)動(dòng)速度；v21表示撞針的模擬運(yùn)動(dòng)速度；Ti表示第i個(gè)采樣點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，1≤i≤N，且為自然數(shù)。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于河北工業(yè)大學(xué);常州銘賽機(jī)器人科技股份有限公司，未經(jīng)河北工業(yè)大學(xué);常州銘賽機(jī)器人科技股份有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202210565577.1/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
