CN103832572A - 一种新型风速自适应压力调节控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种新型风速自适应压力调节控制方法，方法如下：a)采用风速风向仪测量艇上实时风速；b)风速信号传递给PLC控制单元，按照设定函数预处理，转换为风速修正值；c)将风速修正值与控制律中原各项静态控制阈值相叠加，组成实时动态压力控制阈值。优点是：系统安全性高，经济性好，结构简单，运算速度快，防止压力调节振荡。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种新型风速自适应压力调节控制方法。
背景技术
浮空器指依靠轻质浮升气体产生浮力升空的一类飞行器。通常由充入氦气等轻质气体的气囊与充入空气的副气囊组成。气囊产生浮力使浮空器升空，副气囊用来调节气囊压力。
浮空器压力调节系统即依据气囊压力与副气囊压力，通过副气囊调节气囊与副气囊压力，将其控制在一定范围内，保持一定压力维持浮空器的气动外形同时防止压力过高而爆炸。在气囊压力较低时，通过对副气囊充入空气，增高气囊与副气囊压力；在压力过高时通过排出副气囊内的空气而降低气囊与副气囊压力；当副气囊排空无调节余量时通过开启氦气阀放气降低压力；当副气囊饱满无调节余量时通过补充氦气来减少副气囊气体积。
浮空器的压力范围通常按照无风环境下的静压进行设计，并乘以安全系数放大。而浮空器在强风气候条件下飞行时，飞艇受到风压的作用，其气囊压力开始增大，且随风速波动。压力的波动引起气囊外形的变化，影响气囊上各承力点、质量集中点的受力，严重时会造成气囊撕裂。为此，飞艇在强风时需要保持高压，以减少囊体的外形变化，抵抗风对飞艇的影响。传统的飞艇在飞行时未考虑风引起的动压影响，而仅仅按静压设计，存在安全隐患。如国外某型飞艇因强风时压力不足而被风撕裂囊体坠毁，国内某所某型飞艇因强风时气囊撕裂逃逸等。
发明内容
本发明的目的就是针对上述之不足，而提供一种新型风速自适应压力调节控制方法。
本发明一种新型风速自适应压力调节控制方法，其特征在于方法如下：
a)采用风速风向仪测量艇上实时风速；
b)风速信号传递给PLC控制单元，按照设定函数预处理，转换为风速修正值；
c)将风速修正值与控制律中原各项静态控制阈值相叠加，组成实时动态压力控制阈值；
d)当测量气囊压差高于实时动态阀门开启压力控制阈值时，开启阀门放气减压；
e)当压力低于实时动态阀门关闭控制阈值时，关闭阀门，停止减压；
f)当测量气囊压差低于实时动态风机开启压力控制阈值时，开启风机充气增压；
g)当压力高于实时动态风机关闭压力控制阈值时，关闭风机，停止充气增压。
风速自适应压力调节控制算法如下：
。
本发明优点是：
1）系统安全性高
常规控制算法在低风速时可以满足系统安全需求，而在大风时则不足。本方法使压力控制范围的上下限值能够跟随风速自动调整，保证在保证浮空器在大风速、大突风、大风切变飞行、地面系留时保持较高压力，维持浮空器流线外形，降低风阻，降低风引起的动载荷，提高浮空器的安全性。
2）经济性好
氦气的渗漏随压力的增高而迅速增加。为保证安全，常规压力调节系统的静态压力控制范围上下限为保持安全常取高值且乘为保持安全常取高值且乘以安全系数，此范围在风速较低时渗氦速率偏高。而风速自适应控制方法在低风速时，其压力控制范围较低，能够有效减少氦气泄露与充气次数，提高充气装置与继电器的寿命。
3）结构简单，运算速度快
系统仍保持bang-bang控制的时间最优控制优点，控制方案改动小，控制程序小，运算速度快。
4）防止压力调节振荡
常规控制方法在高突风时，常因动压的迅速增大达到压力控制上限值，而需要排气减压，在突风过后压力迅速降低，而需要充气增压，引起压力调节振荡。风速自适应控制方法在突风风速增大时自动增大其控制范围，避免放气；突风过后自动调低其压力控制范围，避免充气。这有效的防止压调振荡，同时增大充放气装置、继电器等的寿命。
附 图 说 明
图1是风速自适应压力调节控制方框图。
图中：Vwd：实测实时风速；F(Vwd)：风速修正函数。
具体实施方式
如图1所示，本发明方法如下：
a)采用风速风向仪测量艇上实时风速；
b)风速信号传递给PLC控制单元，按照设定函数预处理，转换为风速修正值；
c)将风速修正值与控制律中各项控制阈值相叠加；
d)当测量气囊压差高于阀门开启压力控制阈值时，开启阀门放气减压；
e)当压力低于阀门关闭控制阈值时，关闭阀门，停止减压；
f)当测量气囊压差低于风机开启压力控制阈值时，开启风机充气增压；
g)当压力高于风机关闭压力控制阈值时，关闭风机，停止充气增压。
风速自使用压力调节控制算法如下：
Claims (2)
1.一种新型风速自适应压力调节控制方法，其特征在于方法如下：
a)采用风速风向仪测量艇上实时风速；
b)风速信号传递给PLC控制单元，按照设定函数预处理，转换为风速修正值；
c)将风速修正值与控制律中原各项静态控制阈值相叠加，组成实时动态压力控制阈值；
d)当测量气囊压差高于实时动态阀门开启压力控制阈值时，开启阀门放气减压；
e)当压力低于实时动态阀门关闭控制阈值时，关闭阀门，停止减压；
f)当测量气囊压差低于实时动态风机开启压力控制阈值时，开启风机充气增压；
g)当压力高于实时动态风机关闭压力控制阈值时，关闭风机，停止充气增压。
2.根据权利要求1所述的一种新型风速自适应压力调节控制方法，其特征在于风速自适应压力调节控制算法如下：
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310295347.9A CN103832572A (zh) | 2013-07-15 | 2013-07-15 | 一种新型风速自适应压力调节控制方法 |
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| CN201310295347.9A CN103832572A (zh) | 2013-07-15 | 2013-07-15 | 一种新型风速自适应压力调节控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN103832572A true CN103832572A (zh) | 2014-06-04 |
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Family Applications (1)
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| CN201310295347.9A Pending CN103832572A (zh) | 2013-07-15 | 2013-07-15 | 一种新型风速自适应压力调节控制方法 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110279912A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-27 | 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 | 一种防渗漏辅助结构 |
| CN112572755A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-30 | 中国特种飞行器研究所 | 一种平流层飞艇上升过程艇内外压差与速度协同控制方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86206199U (zh) * | 1986-08-22 | 1987-06-03 | 中国科学院南海海洋研究所 | 环境气压计校正装置 |
| CN1510537A (zh) * | 2002-12-24 | 2004-07-07 | 姚福来 | 用于调速器的水泵风机运行效率控制方法 |
| JP4406436B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2010-01-27 | 日本電信電話株式会社 | 自律移動ロボットの動作計画方法、自律移動ロボットの動作計画方法を利用した自律移動ロボットの制御方法、自律移動ロボットの動作計画装置、自律移動ロボットの動作計画プログラム及びその記録媒体、自律移動ロボットの制御プログラム |
| CN201514583U (zh) * | 2009-09-10 | 2010-06-23 | 湖南航天近空间飞行器研发中心 | 一种飞艇智能压力控制装置 |
| CN102205876A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-10-05 | 中国特种飞行器研究所 | 平流层飞艇定点高度保持综合控制方法 |
| CN102929305A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-02-13 | 北京金自能源科技发展有限公司 | 基于变频调速技术的Bang-Bang+PID恒压供水闭环控制方法 |
| CN103140265A (zh) * | 2010-05-25 | 2013-06-05 | 纽克里特有限公司 | 可控制浮力系统和方法 |
-
2013
- 2013-07-15 CN CN201310295347.9A patent/CN103832572A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86206199U (zh) * | 1986-08-22 | 1987-06-03 | 中国科学院南海海洋研究所 | 环境气压计校正装置 |
| CN1510537A (zh) * | 2002-12-24 | 2004-07-07 | 姚福来 | 用于调速器的水泵风机运行效率控制方法 |
| JP4406436B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2010-01-27 | 日本電信電話株式会社 | 自律移動ロボットの動作計画方法、自律移動ロボットの動作計画方法を利用した自律移動ロボットの制御方法、自律移動ロボットの動作計画装置、自律移動ロボットの動作計画プログラム及びその記録媒体、自律移動ロボットの制御プログラム |
| CN201514583U (zh) * | 2009-09-10 | 2010-06-23 | 湖南航天近空间飞行器研发中心 | 一种飞艇智能压力控制装置 |
| CN103140265A (zh) * | 2010-05-25 | 2013-06-05 | 纽克里特有限公司 | 可控制浮力系统和方法 |
| CN102205876A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-10-05 | 中国特种飞行器研究所 | 平流层飞艇定点高度保持综合控制方法 |
| CN102929305A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-02-13 | 北京金自能源科技发展有限公司 | 基于变频调速技术的Bang-Bang+PID恒压供水闭环控制方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110279912A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-09-27 | 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 | 一种防渗漏辅助结构 |
| CN112572755A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-30 | 中国特种飞行器研究所 | 一种平流层飞艇上升过程艇内外压差与速度协同控制方法 |
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