本發(fā)明涉及一種電控閥門的特性參數(shù)識別方法，特別涉及一種自動化的特性參數(shù)識別方法。
背景技術(shù)：
在以往的飛機型號研制中，系統(tǒng)試驗往往通過建立真實環(huán)境進行試驗，仿真試驗由于飛機體積小、功能相對簡單，通常都是通過搭建實物試驗平臺及簡單邏輯測試設備手動完成機載計算機測試。隨著現(xiàn)代航空技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)仿真試驗運用越來越普遍，飛機環(huán)控系統(tǒng)控制閥門等部件的特性參數(shù)是進行環(huán)控系統(tǒng)仿真試驗所必須的重要數(shù)據(jù)，為獲取控制閥門的特性參數(shù)，必須進行電控閥門特性試驗，以往的試驗往往通過工人根據(jù)試驗狀態(tài)逐一手動完成，而電控閥門特性試驗往往試驗狀態(tài)繁多，需要耗費大量的人力、財力，同時研制進度不能保證。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的：提供一種環(huán)控系統(tǒng)電控閥門特性參數(shù)的自動辨識系統(tǒng)及特性參數(shù)辨識方法，自動快速完成電控閥門特性試驗，獲取試驗數(shù)據(jù)，給出電控閥門的特性參數(shù)。
本發(fā)明的技術(shù)方案：一種環(huán)控系統(tǒng)電控閥門特性參數(shù)自動辨識系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括真空模擬艙，所述的真空模擬艙分為相互密閉的兩部分模擬艙A和模擬艙B，電控閥門安裝在真空模擬艙的隔離面上，其特征為：所述的系統(tǒng)還包括系統(tǒng)控制臺、壓縮機、真空泵、進氣閥和排氣閥；
所述的模擬艙A和模擬艙B分別安裝有壓縮機和真空泵，壓縮機和真空泵分別通過進氣閥和排氣閥與模擬艙連通；
系統(tǒng)控制臺內(nèi)控制模塊預定義有電控閥門開度θ數(shù)據(jù)表和模擬艙目標壓力數(shù)據(jù)表，系統(tǒng)控制臺內(nèi)控制模塊按電控閥門開度θ數(shù)據(jù)表，控制電控閥門至每一試驗開度；
系統(tǒng)控制臺內(nèi)控制模塊在電控閥門當前開度下，控制按模擬艙目標壓力數(shù)據(jù)表控制進氣閥和排氣閥使得各模擬艙達到目標壓力值。
優(yōu)選地，閥門開度數(shù)據(jù)表為0到90度中選擇n個點，n的范圍一般為[20,40]。
優(yōu)選地，電控閥門出口一側(cè)所在模擬艙的目標壓力為定值，所述的定值為電控閥門真實工作環(huán)境中出口所對應的最小壓力值。
優(yōu)選地，所述的系統(tǒng)根據(jù)采集的模擬艙A壓力ps1，模擬艙B壓力ps2，進氣閥A出口的流量GJ1，排氣閥A入口的流量GP1,進氣閥B出口的流量GJ2，排氣閥B入口的流量GP2，計算出電控閥門的流量G＝0.5*(GJ1-GP1+GP2-GJ2)；
根據(jù)電控閥門的流量公式：
計算出閥門特性參數(shù)C，式中A0為閥門最大流通面積，T為環(huán)境溫度；
以計算出的閥門特性參數(shù)C為因變量，以活門開度、模擬艙壓力比為自變量，擬合出閥門特性參數(shù)關于門開度、模擬艙壓力的特性曲線方程。
本發(fā)明的有益效果：該系統(tǒng)中采用自動控制的方法，根據(jù)預定義的試驗狀態(tài)自動完成所有試驗，并自動結(jié)算出電控閥門的特性參數(shù)，解決了環(huán)控系統(tǒng)電控閥門特性參數(shù)辨識過程中，人力、財力耗費大，研制周期長的的問題。本發(fā)明提出特性參數(shù)辨識系統(tǒng)及特性參數(shù)辨識方法，為飛機上類似系統(tǒng)辨識技術(shù)，提供解決問題的思路。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
實施例1：
結(jié)合圖1所述環(huán)控系統(tǒng)電控閥門9特性參數(shù)自動辨識系統(tǒng)由真空泵A1、壓縮機A2、排氣閥A3、進氣閥A4、流量傳感器A5、流量傳感器B6、壓力傳感器A7、壓力傳感器B8、電控閥門9、流量傳感器C10、流量傳感器D11、進氣閥B12、排氣閥B13、壓縮機B14、真空泵B15、系統(tǒng)控制臺16、模擬艙A17、模擬艙B18組成。
其中真空泵A1用于降低模擬艙A17壓力，壓縮機A2用于增加模擬艙A17壓力，排氣閥A3用于調(diào)節(jié)模擬艙A17的排氣量，進氣閥A4用于調(diào)節(jié)模擬艙A17的進氣量，流量傳感器A5用于測量進氣閥A4出口的流量，流量傳感器B6用于測量排氣閥A3入口的流量，壓力傳感器A7用于測量模擬艙A17壓力，真空泵B15用于降低模擬艙B18壓力，壓縮機B14用于增加模擬艙B18壓力，排氣閥B13用于調(diào)節(jié)模擬艙B18的排氣量，進氣閥B12用于調(diào)節(jié)模擬艙B18的進氣量，流量傳感器C10用于測量進氣閥B12出口的流量，流量傳感器D11用于測量排氣閥B13入口的流量，壓力傳感器B8用于測量模擬艙B18壓力。系統(tǒng)控制臺16根據(jù)預設定的目標開度控制電控閥門9打開到此目標開度，系統(tǒng)控制臺16根據(jù)預設定的模擬艙A17控制目標壓力與采集的模擬艙A17實際壓力決策出當前時刻輸出給進氣閥A4和排氣閥A3的位置信號，進氣閥A4和排氣閥A3根據(jù)系統(tǒng)控制臺16的輸出位置信號動作到相應的位置，進氣閥A4和排氣閥A3的動作引模擬艙A17壓力響應，系統(tǒng)控制臺16根據(jù)預設定的模擬艙B18控制目標壓力與采集的模擬艙B18實際壓力決策出當前時刻輸出給進氣閥B12和排氣閥B13的位置信號，進氣閥B12和排氣閥B13根據(jù)系統(tǒng)控制臺16的輸出位置信號動作到相應的位置，進氣閥B12和排氣閥B13的動作引模擬艙A17壓力響應。
一種環(huán)控系統(tǒng)電控閥門9特性參數(shù)辨識方法，辨識方法的運行步驟如下：
步驟1：
定義試驗時電控閥門9開度θ數(shù)據(jù)表。閥門開度數(shù)據(jù)表為0到90度中選擇n個點。n的范圍一般為[20,40]；
[5,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43,46,49,52,55,58,61,64,68,73,80]度；
步驟2：
定義試驗時模擬艙目標壓力數(shù)據(jù)表。該數(shù)據(jù)表是由模擬艙A17控制目標壓力P1和模擬艙B18控制目標壓力P2組成。數(shù)據(jù)表中P1,P2的數(shù)值根據(jù)飛機飛行過程中電控閥門9工作狀態(tài)確定。一般地，P2根據(jù)電控閥門9工作狀態(tài)選擇一個最小的壓力固定值，P1根據(jù)電控閥門9工作狀態(tài)選擇不同工作點壓力值。
P2＝18000KPa；P1＝[19000,21000,23000,25000,27000,29000,31000,33000,35000,38000,41000,44000,47000,52000,57000,62000,67000,72000,80000,88000,96000,104000]KPa。
步驟3：
將電控閥門9開度數(shù)據(jù)表和模擬艙目標壓力數(shù)據(jù)表輸入到系統(tǒng)控制臺16。
步驟4：
系統(tǒng)控制臺16根據(jù)電控閥門9開度數(shù)據(jù)表選擇一個閥門開度，并通過ARINC429總線控制電控閥門9打開到此開度，同時系統(tǒng)控制臺16根據(jù)PID算法輸出兩路4～20mA信號分別控制進氣閥B12、排氣閥B13使得模擬艙B18壓力達到18000KPa，同時系統(tǒng)控制臺16根據(jù)PID算法輸出兩路4～20mA信號分別控制進氣閥A4、排氣閥A3使得模擬艙,1壓力逐一達到模擬艙A17目標壓力數(shù)據(jù)表中每個P2的數(shù)值，至此一個試驗狀態(tài)完成。然后系統(tǒng)控制臺16根據(jù)電控閥門9開度數(shù)據(jù)表選擇下一個閥門開度進行上述試驗，直至電控閥門9開度數(shù)據(jù)表中所有閥門開度均被選擇進行試驗，則試驗結(jié)束。
步驟5：
試驗過程中采集模擬艙A17壓力ps1，模擬艙B18壓力ps2，進氣閥A4出口的流量GJ1，排氣閥A3入口的流量GP1,進氣閥B12出口的流量GJ2，排氣閥B13入口的流量GP2，采集周期1秒。
步驟6：
計算出電控閥門9的流量G＝0.5*(GJ1-GP1+GP2-GJ2)。
步驟7：
根據(jù)電控閥門9的流量公式：
計算出閥門特性參數(shù)C，式中A0為閥門最大流通面積，T為環(huán)境溫度。
步驟8：
以計算出的閥門特性參數(shù)C為因變量，以活門開度、模擬艙壓力比為自變量，擬合出閥門特性參數(shù)關于門開度、模擬艙壓力的特性曲線方程。