CN103838978A - 一种实现压力按时间分段曲线控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现压力按时间分段曲线控制的方法，方法如下，首先根据待加工工件的加工工艺要求设定工艺参数、控制时间周期，以及分段曲线；将控制时间周期划分为多个时间点，然后把对应下一时间点代入曲线公式中进行计算，得出下一时间点的压力控制值；最后将压力控制值转化为控制设备或元器件的控制量，从而实现整个时间段的压力控制；与现有控制方法相比较，本发明可以实现整个压力控制过程分段控制，每一段都可以采用特定的曲线，可以满足不同的压制工艺需要，这样可以在不改变压力设备原有的硬件条件的基础上，大大提高其应用范围，同时可以在设备执行元器件允许的范围内，通过缩短控制时间点之间的时间间隔，提高压力控制的精度。

Description

一种实现压力按时间分段曲线控制的方法

技术领域

本发明涉及一种机械控制技术领域，尤其涉及一种实现压力按时间分段曲线控制的方法。

背景技术

压力设备的分类较多，使用的承压介质也不相同，包括：气体、液体、固体等，目前压力设备主要采用线性的压力控制方式，压力控制的条件由起始压力和终止压力决定，在整个压力控制过程中都是直线段控制，这样很难适应不同的材料的压制工艺，使压力设备不能应用到更多材料的压制中，缩小了压力设备的应用范围。同时采用直线段压力控制时，可能会使某些材料达不到工艺要求，甚至可能会出现内部裂纹，直接导致压制出来的产品达不到要求或是无法使用。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，应用于以液体或固体为承压介质的压力设备控制中，采用以时间为单位，通过数学公式进行每一段压力控制曲线的计算，并根据时间实时生成下一控制点的控制值，从而实现压力按时间分段曲线控制的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种实现压力按时间分段曲线控制的方法，方法如下，首先根据待加工工件的加工工艺要求设定工艺参数、控制时间周期，以及分段曲线；

将控制时间周期划分为多个时间点，根据运行的时间点判断出该时间点对应的曲线，并读取出该段曲线的数学公式，然后把对应下一时间点代入曲线公式中进行计算，得出下一时间点的压力控制值；

最后将压力控制值转化为控制设备或元器件的控制量，从而实现整个时间段的压力控制，控制时间周期结束后设备压制结束；

作为优选，分段曲线公式按曲线类型分为，

a)一次函数：f(t)＝at+b

b)抛物线函数：f(t)＝ct²+dt+e

c)正弦函数：f(t)＝fsin(gt+h)+i

d)圆函数： $f\left(t\right)=\±\sqrt{j^2-{(t-k)}^2}+l$

a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为压力曲线控制参数,根据具体工艺需要进行设定；

t为控制时间周期；

f(t)为压力值；

时间变化量：Δt＝t₂-t₁；

压力控制值：Δf(t)＝f(t₂)-f(t₁)；

作为优选，控制时间周期划分为时间点的控制精确为1%FS。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用本发明中的压力控制方法，可以实现整个压力控制过程分段控制，每一段都可以采用特定的曲线，可以满足不同的压制工艺需要，这样可以在不改变压力设备原有的硬件条件的基础上，大大提高其应用范围，同时，由于压力控制采用时间为单位，可以在设备执行元器件允许的范围内，通过缩短控制时间点之间的时间间隔，提高压力控制的精度。

附图说明

图1为本发明分段曲线控制流程图。

具体实施方式

实施例：下面将结合附图对本发明作进一步说明。一种实现压力按时间分段曲线控制的方法，方法如下，参见图1，首先根据待加工工件的加工工艺要求设定工艺参数、控制时间周期，以及分段曲线；将控制时间周期划分为多个时间点，控制时间周期划分为时间点的控制精确为1%FS，根据运行的时间点判断出该时间点对应的曲线，并读取出该段曲线的数学公式，然后把对应下一时间点代入曲线公式中进行计算，得出下一时间点的压力控制值；最后将压力控制值转化为控制设备或元器件的控制量，从而实现整个时间段的压力控制，控制时间周期结束后设备压制结束；

分段曲线公式按曲线类型分为，

a)一次函数：f(t)＝at+b

b)抛物线函数：f(t)＝ct²+dt+e

c)正弦函数：f(t)＝fsin(gt+h)+i

d)圆函数： $f\left(t\right)=\±\sqrt{j^2-{(t-k)}^2}+l$

a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为压力曲线控制参数,根据具体工艺需要进行设定；

t为控制时间周期；

f(t)为压力值；

时间变化量：Δt＝t₂-t₁，Δt可以根据设备和控制器件的性能进行调整，可以选择如：100ms，500ms，1s，2s等多种时间间隔；

压力控制值：Δf(t)＝f(t₂)-f(t₁)；

该控制方法已经应用于温等静压机和油压机控制中，提高了设备的应用范围，为工艺及压制材料提供了更多的选择，本实施例以分段压力曲线控制方法应用于等静压机上为例，在静压机采用的是3种压力曲线（一次函数、抛物线函数、圆函数），控制时间（控制周期）为1个小时48分36秒，计算时间Δt为一秒一次，实际压力为实时采集，控制精度可以达到1%FS。

需输入参数为：段数、段号、曲线类型、控制时间、保压时间、a、b、c、d、e、j、k、l。

段1：曲线类型：圆函数；控制时间：121秒；保压时间：0分钟；

j1：200；k1：1；l1：200；

段2：曲线类型：一次函数；控制时间：250秒；保压时间：60分钟；

a2：0.4；b2：40；

段3：曲线类型：抛物线函数；控制时间：445秒；保压时间：30分钟；

C3：-0.0004；d3：-0.001；e3：140；

段4：曲线类型：一次函数；控制时间：300秒；保压时间：0分钟；

a4：-0.2；b4：60。

以上对本发明所提供的一种实现压力按时间分段曲线控制的方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种实现压力按时间分段曲线控制的方法，其特征在于：方法如下，首先根据待加工工件的加工工艺要求设定工艺参数、控制时间周期，以及分段曲线；

将控制时间周期划分为多个时间点，根据运行的时间点判断出该时间点对应的曲线，并读取出该段曲线的数学公式，然后把对应下一时间点代入曲线公式中进行计算，得出下一时间点的压力控制值；

最后将压力控制值转化为控制设备或元器件的控制量，从而实现整个时间段的压力控制，控制时间周期结束后设备压制结束。

2.根据权利要求1所述的一种实现压力按时间分段曲线控制的方法，其特征在于：分段曲线公式按曲线类型分为，

a)一次函数：f(t)＝at+b

b)抛物线函数：f(t)＝ct²+dt+e

c)正弦函数：f(t)＝fsin(gt+h)+i

d)圆函数： $f\left(t\right)=\±\sqrt{j^2-{(t-k)}^2}+l$

a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l为压力曲线控制参数,根据具体工艺需要进行设定；

t为控制时间周期；

f(t)为压力值；

时间变化量：Δt＝t₂-t₁；

压力控制值：Δf(t)＝f(t₂)-f(t₁)。

3.根据权利要求1所述的一种实现压力按时间分段曲线控制的方法，其特征在于：控制时间周期划分为时间点的控制精确为1%FS。

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