一種智能閥門定位器簡易控制方法
2023-05-05 11:33:46 2
專利名稱：一種智能閥門定位器簡易控制方法
技術領域：
本發明涉及一種定位器控制方法，特別涉及一種智能閥門定位器簡易控制方法。
背景技術：
在石油、化工、製藥、熱工、材料和輕工等行業領域中，為了對溫度、流量、壓力、成 分等被控變量進行穩定、精確、快速控制，必須使用閥門定位器。智能閥門定位器由於具有 模型簡單，反應快速，控制精度高等一系列的優點，取代傳統的機械式定位器已經成為一種 趨勢。目前智能閥門定位器的控制方法主要有以下三種一是常規的模糊控制方法，由於要 對比例係數P、積分係數I、微分係數D三個參數進行模糊化，其模糊算法的參數標定非常復 雜。二是九點控制器方法，在具體控制系統應用設計中，九點控制器方法的控制參數要經過 多次調整才可以使系統總體性能最優，控制參數的標定也較為複雜。其控制參數與性能指 標間的定量關係及其控制參數之間的配置關係也需進一步的研究。三是模糊控制與PID控 制結合起來的自適應模糊PID控制方法，雖然該方法可以使系統達到較滿意的控制效果， 但仍需對參數模糊化，去模糊等一系列操作，仍很複雜。因此簡單、精確的智能閥門定位器 控制方法成為目前研究的熱點。
發明內容
鑑於上述現有技術狀況，本發明的目的是提供一種簡易的智能閥門定位器控制方 法，其原理是比較閥門反饋位置與指定值，若存在偏差，則根據控制方法輸出相應指令給壓 電閥，壓電閥進而調節進入執行機構氣室的氣流量，使閥門運行到與指定值相同的位置。與 以往的控制方法相比，該控制方法簡單，可以使系統達到滿意的控制效果。具體技術方案 是一種智能閥門定位器簡易控制方法，其特徵在於，包括以下步驟將閥門從位置反饋點運行到位置指定點的過程分為微控範圍4區、微控範圍3區、微控 範圍2區、微控範圍1區、死區五段，在微控範圍4區內，閥門全速運行，在微控範圍3區內， 閥門以中速運行，在微控範圍2區內閥門以低速運行，在微控範圍1區內閥門以次低速運 行，在死區範圍內閥門停止；設定在全速運行階段，脈寬調製信號的脈衝寬度等於脈寬調製信號的周期，在中速運 行階段，脈寬調製信號的脈衝寬度等於0. 6倍的脈寬調製信號周期，在低速運行階段，脈寬 調製信號的脈衝寬度是保證閥門微動的脈寬調製信號的最小脈衝寬度的2倍，在次低速運 行階段，脈寬調製信號的脈衝寬度是保證閥門微動的脈寬調製信號的最小脈衝寬度的1. 5 倍；設定吸氣慣量值、排氣慣量值在閥門定位器初始化過程中測得，死區值大於0小於調 整值1，調整值1小於調整值2，調整值2小於排氣慣量，調整值2小於吸氣慣量；設定當所述的閥門位置反饋點的值大於閥門位置指定點的值時，死區範圍起點為閥門 位置指定點的值，終點為閥門位置指定點的值加上死區值。微控範圍1起點為閥門位置指 定點的值加上死區值，終點為閥門位置指定點的值加上調整值1 ；微控範圍2區的起點為閥門位置指定點的值加上調整值1，終點為閥門位置指定點的值加上調整值2 ；微控範圍3區 的起點為閥門位置指定點的值加上調整值2，終點為閥門指定點的值加上閥門的吸氣慣量 值；微控範圍4區的起點為閥門位置指定點的值加上閥門的吸氣慣量值，終點為閥門位置 反饋值；設定當所述的閥門位置反饋點的值小於閥門位置指定點的值時，死區範圍起點為閥門 位置指定點的值，終點為閥門位置指定點的值減去死區值；微控範圍1區起點為閥門位置 指定點的值減去死區值，終點為閥門位置指定點的值減去調整值1 ；微控範圍2區的起點為 閥門位置指定點的值減去調整值1，終點為閥門位置指定點的值減去調整值2 ；微控範圍3 區的起點為閥門位置指定點的值減去調整值2，終點為閥門指定點的值減去閥門的排氣慣 量值；微控範圍4區的起點為閥門位置指定點的值減去閥門的排氣慣量值，終點為閥門位 置反饋值；所述控制方法的軟體系統程序流程步驟如下(1)、採集閥門定位器的位置反饋點的值和閥門位置指定點的值；(2)、比較閥門定位器的位置反饋點的值和閥門位置指定點的值，並求出偏 差；(3)、根據偏差判斷當前閥門位置，若處於死區範圍則停止，否則判斷當前閥門位置所 處的微控範圍，並執行相應的速度控制程序；(4)、返回步驟(1)。本發明的有益效果是實現智能閥門定位器簡單、有效控制。
附圖1是本發明的分段控制示意圖。附圖2是本發明的程序流程圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，智能閥門定位器採用單片機對閥門位置指定點的值和閥門反饋點 的值作比較，如果單片機檢測到有偏差，則根據偏差大小判斷閥門當前所處的微控範圍，相 應的調節閥門速度，直到閥門運行到死區範圍停止。
權利要求
1. 一種智能閥門定位器簡易控制方法，其特徵在於，包括以下步驟 將閥門從位置反饋點運行到位置指定點的過程分為微控範圍4區、微控範圍3區、微控 範圍2區、微控範圍1區、死區五段，在微控範圍4區內，閥門全速運行，在微控範圍3區內， 閥門以中速運行，在微控範圍2區內閥門以低速運行，在微控範圍1區內閥門以次低速運 行，在死區範圍內閥門停止；設定在全速運行階段，脈寬調製信號的脈衝寬度等於脈寬調製信號的周期，在中速運 行階段，脈寬調製信號的脈衝寬度等於0. 6倍的脈寬調製信號周期，在低速運行階段，脈寬 調製信號的脈衝寬度是保證閥門微動的脈寬調製信號的最小脈衝寬度的2倍，在次低速運 行階段，脈寬調製信號的脈衝寬度是保證閥門微動的脈寬調製信號的最小脈衝寬度的1. 5 倍；設定吸氣慣量值、排氣慣量值在閥門定位器初始化過程中測得，死區值大於0小於調 整值1，調整值1小於調整值2，調整值2小於排氣慣量，調整值2小於吸氣慣量；設定當所述的閥門位置反饋點的值大於閥門位置指定點的值時，死區範圍起點為閥門 位置指定點的值，終點為閥門位置指定點的值加上死區值；微控範圍1起點為閥門位置指定點的值加上死區值，終點為閥門位置指定點的值加上 調整值1 ；微控範圍2區的起點為閥門位置指定點的值加上調整值1，終點為閥門位置指定 點的值加上調整值2 ；微控範圍3區的起點為閥門位置指定點的值加上調整值2，終點為閥 門指定點的值加上閥門的吸氣慣量值；微控範圍4區的起點為閥門位置指定點的值加上閥 門的吸氣慣量值，終點為閥門位置反饋值；設定當所述的閥門位置反饋點的值小於閥門位置指定點的值時，死區範圍起點為閥門 位置指定點的值，終點為閥門位置指定點的值減去死區值；微控範圍1區起點為閥門位置 指定點的值減去死區值，終點為閥門位置指定點的值減去調整值1 ；微控範圍2區的起點為 閥門位置指定點的值減去調整值1，終點為閥門位置指定點的值減去調整值2 ；微控範圍3 區的起點為閥門位置指定點的值減去調整值2，終點為閥門指定點的值減去閥門的排氣慣 量值；微控範圍4區的起點為閥門位置指定點的值減去閥門的排氣慣量值，終點為閥門位 置反饋值；所述控制方法的軟體系統程序流程步驟如下(1 )、採集閥門定位器的位置反饋點的值和閥門位置指定點的值；(2)、比較閥門定位器的位置反饋點的值和閥門位置指定點的值，並求出偏差；(3)、根據偏差判斷當前閥門位置，若處於死區範圍則停止，否則判斷當前閥門位置所 處的微控範圍，並執行相應的速度控制程序；(4)、返回步驟(1)。
全文摘要
本發明涉及一種智能閥門定位器簡易控制方法，包括以下步驟將閥門從位置反饋點運行到位置指定點的過程分為微控範圍4區、微控範圍3區、微控範圍2區、微控範圍1區、死區五段，在微控範圍4區內，閥門全速運行，在微控範圍3區內，閥門以中速運行，在微控範圍2區內閥門以低速運行，在微控範圍1區內閥門以次低速運行，在死區範圍內閥門停止；本發明的有益效果是實現智能閥門定位器簡單、有效控制。
文檔編號F16K37/00GK102052514SQ20101059287
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者冀青, 楊彬, 石成華, 馬晶 申請人:中環天儀股份有限公司