CN110578823A - 一种比例阀自适应控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃热设备技术领域，公开了一种比例阀自适应控制方法及装置，该比例阀自适应控制方法包括以下步骤：根据输入的目标压力值以及存储的预置关系表，输出电流；其中，所述关系表中记录了电流和比例阀出口的压力之间的关系；获取比例阀出口的实际压力值；当实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量，调整所述预置关系表。本发明的有益效果为：能够对预置关系表进行自适应调整，从而使得预置关系表能够与阀门实际性能相符合，提高控制精度，且大大降低了制造、装配及后期维护成本。

Description

一种比例阀自适应控制方法及装置

技术领域

本发明涉及燃热设备技术领域，特别是涉及一种比例阀自适应控制方法及装置。

背景技术

燃气比例阀是燃热行业控制燃气流量的核心零部件；现有的比例阀控制技术是在阀门出厂时在控制器内预置电流-压力曲线，该电流-压力曲线记录了比例阀线圈电流和阀体的出口压力之间的关系；当系统检测到水温小于设定值时，则增加比例阀线圈电流，从而增加出气量，当水温高于设定值时，则减小电流，从而减小出气量。

现在市场上对比例阀的控制属于闭环控制，即将水温变化进行实时反馈，以实时调整阀门的开启程度，以达到稳定水温的作用，当阀门的实际性能关系表与预置的电流-压力关系表相一致或者偏差较小时，能够快速稳定温度；而阀门的实际性能关系表与预置的电流-压力关系表通常不一致，且随着时间的推移，阀门性能关系表会发生偏移，此时需要多次调整才能稳定水温；且相同型号的阀门预置的电流-压力关系表相同，导致阀门本身在加工、装配时对精度要求高，产品一致性要求高；另外，为了适应预置的电流-压力关系表，现有技术中在阀门上配备有调节装置，以配合预置的电流-压力关系表进行校正，但此调节装置增加了制造及装配的难度，使成本大幅度提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种比例阀自适应控制方法及控制装置，能够随着阀门性能的变化，调整电流-压力关系表，以达到适应阀门性能的目的。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种比例阀自适应控制方法，其包括以下步骤：

根据输入的目标压力值以及存储的预置关系表，输出电流；其中，所述关系表中记录了电流和比例阀出口的压力之间的关系；

获取比例阀出口的实际压力值；

当实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量，调整预置关系表。

作为优选方案，所述调整预置关系表具体包括以下步骤：

采集预设的M个采样点中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据；

将采集的各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据进行拟合，形成替换关系表；

将预置关系表调整为所述替换关系表。

作为优选方案，所述采集预设的M个采样点数据中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据的步骤还包括：

当采集的实际压力值与目标压力值的差值超出预设的误差阈值ΔY时，剔除该采样点的数据并重新采集。

作为优选方案，当实际压力值与目标压力值之间的差值超出预设的误差阈值ΔX连续达到阈值n次时，则表明实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量。

同样的目的，本发明第二方面还提供一种比例阀自适应控制装置，其包括：控制模块，用于根据输入的目标压力值以及存储的预置关系表，输出电流；其中，所述关系表中记录了电流和比例阀出口的压力之间的关系；

压力获取模块，用于获取比例阀出口的实际压力值；

调节模块，用于当实际压力值与目标压力值之间的偏差允许偏差量时，调整预置关系表。

作为优选方案，所述调节模块包括：

数据采集单元，当根据所述预置关系表调节比例阀，实际压力值与目标压力值之间的偏差允许偏差量时，采集预设的M个采样点中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据；

拟合单元，将各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据进行拟合，形成替换关系表；

替换单元，将预置关系表调整为所述替换关系表。

作为优选方案，所述数据采集单元还包括剔除单元，所述剔除单元用于在采集采样点数据时，当采集的实际压力值与目标压力值的差值超出预设的误差阈值ΔY时，剔除该采样点数据并重新采集。

作为优选方案，所述调节模块包括计数单元，

所述计数单元用于当实际压力值与目标压力值之间的差值超出预设的误差阈值ΔX时，计数单元的计数加1；当实际压力值与目标压力值之间的差值在预设的误差阈值ΔX内时，计数单元的计数清零；

当计数单元的计数大于阈值n时，调整预置关系表。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明实施例的比例阀自适应控制方法及控制装置，在反馈比例阀出口的实际压力值的基础上，当根据记录有电流-电压对应关系的预置关系表调节比例阀，实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量时，能够对预置关系表进行自适应调整，从而使得预置关系表能够与阀门实际性能相符合，提高控制精度，且大大降低了制造、装配及后期维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例中一种比例阀自适应控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中另一种比例阀自适应控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例中一种比例阀自适应控制装置的结构示意图；

图中，10、控制模块；20、压力获取模块；30、调节模块；31、计数单元；32、数据采集单元；321、剔除单元；33、拟合单元；34、替换单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1所示，本发明实施例优选实施例的第一方面提出一种比例阀自适应控制方法，其包括以下步骤：

S1:根据输入的目标压力值以及存储的预置关系表，输出电流至线圈，通过电流的大小能够产生不同的电磁力，从而使得阀芯发生位移，改变比例阀出口的大小；其中，所述关系表中记录了电流和比例阀出口的压力之间的关系；

S2:获取比例阀出口的实际压力值；

S3:当实际压力值与目标压力值之间的偏差在允许偏差量的范围内时，则继续返回步骤S1进行比例阀调节；当实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量，此时表明根据存储的预置关系表进行阀门调节的调节精度不准确，则调整预置关系表，以使得预置关系表适应阀门的性能变化。

基于上述技术方案，本实施例中，由于记录有电流和比例阀出口的压力之间的关系的预置关系表能够进行自适应调节，即当根据预置关系表调节比例阀，实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量，则表明阀门性能与其内的预置关系表不匹配，此时可通过调节预置关系表校正电流-压力对应关系，从而能够提高控制精度，同时能够避免在阀门上增设调节装置，大大降低了制造、装配及后期维护的成本。

具体地，各比例阀在出厂时均需通过测试获得电流-压力关系表，并将该关系表写入控制模块中。

如图2所示，本发明优选实施例的一种比例阀自适应控制方法，所述调整预置关系表具体包括以下步骤：

首先，采集预设的M个采样点中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据，M为自然数，M个采样点能够统计计算出新的电流-电压对应关系；

然后，将采集的各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据进行拟合，形成替换关系表，替换关系表与阀门实际工作性能相符；

最后，将预置关系表调整为所述替换关系表，从而使预置关系表随着阀门实际性能变化作出自适应调整，控制精度更高。

具体地，本实施例中，所述采集预设的M个采样点中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据的步骤还包括：

当采集的实际压力值与目标压力值的差值超出预设的误差阈值ΔY时，剔除该采样点的数据并对该采样点的数据重新进行采集，能够识别异常数据，保证采样的准确性。

优选地，本实施例中，当实际压力值与目标压力值之间的差值超出预设的误差阈值ΔX连续达到阈值n次时，则表明实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量，阀门的实际性能与预置关系表明显不相符，此时则对预置关系表进行调整；其中，|ΔX|＜|ΔY|，ΔX根据调节精度的要求设置，且n为自然数，如：2、3、4、5……。

同样的目的，本发明实施例的第二方面提出一种比例阀自适应控制装置，参阅附图3所示，其包括：

控制模块10，用于根据输入的目标压力值以及存储的预置关系表，输出电流；其中，所述关系表中记录了电流和比例阀出口的压力之间的关系；

压力获取模块20，用于获取比例阀出口的实际压力值；

调节模块30，用于当实际压力值与目标压力值之间的偏差允许偏差量时，调整预置关系表。

本实施例中的比例阀自适应控制装置，能够根据阀门实际性能变化校正调整记录有电流及电压对应关系的预置关系表，从而能够提高阀门调节精度，且不会增加成本。

更进一步地，本实施例中，所述调节模块30包括：

数据采集单元32，当实际压力值与目标压力值之间的偏差允许偏差量时，采集预设的M个采样点中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据；

拟合单元33，将各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据进行拟合，形成替换关系表，该替换关系表与阀门实际工作性能相符合；

替换单元34，将预置关系表调整为所述替换关系表，从而使得预置关系表随着阀门实际性能变化作出自适应调整，提高阀门的控制精度。

本实施例中的比例阀控制装置中，所述数据采集单元32还包括剔除单元321，所述剔除单元321用于在采集采样点数据时，当采集的实际压力值与目标压力值的差值超出预设的误差阈值ΔY时，剔除该采样点数据并重新采集记录；通过剔除单元321能够识别异常数据，从而保证采样的准确性。

具体地，本实施例中，所述调节模块30还包括计数单元31，

所述计数单元31用于当实际压力值与目标压力值之间的差值超出预设的误差阈值ΔX时，计数单元31的计数加1；当实际压力值与目标压力值之间的差值在预设的误差阈值ΔX内时，计数单元31的计数清零；

当计数单元31的计数累计大于阈值n时，则说明实际压力值与目标压力值之间的差值超出预设的误差阈值ΔX连续达到n次，进而表明实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量，阀门的实际性能与预置关系表明显不相符，此时调整预置关系表；其中，|ΔX|＜|ΔY|，ΔX根据调节精度的要求设置，且n为自然数，如：2、3、4、5……。

综上，本发明实施例提供一种比例阀自适应控制方法及装置，在反馈比例阀出口的实际压力值的基础上，当根据记录有电流-电压对应关系的预置关系表调节比例阀，实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量时，能够对预置关系表进行自适应调整，从而使得预置关系表能够与阀门实际性能相符合，提高控制精度，且大大降低了制造、装配及后期维护成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种比例阀自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据输入的目标压力值以及存储的预置关系表，输出电流；其中，所述关系表中记录了电流和比例阀出口的压力之间的关系；

获取比例阀出口的实际压力值；

当所述实际压力值与所述目标压力值之间的偏差超过允许偏差量，调整预置关系表。

2.如权利要求1所述的比例阀自适应控制方法，其特征在于，所述调整预置关系表具体包括以下步骤：

采集预设的M个采样点中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据；

将采集的各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据进行拟合，形成替换关系表；

将预置关系表调整为所述替换关系表。

3.如权利要求2所述的比例阀自适应控制方法，其特征在于，所述采集预设的M个采样点数据中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据的步骤还包括：

当采集的实际压力值与目标压力值的差值超出预设的误差阈值ΔY时，剔除该采样点的数据并重新采集。

4.如权利要求1所述的比例阀自适应控制装置，其特征在于，当实际压力值与目标压力值之间的差值超出预设的误差阈值ΔX连续达到阈值n次时，则表明实际压力值与目标压力值之间的偏差超过允许偏差量。

5.一种比例阀自适应控制装置，其特征在于，包括：

控制模块，用于根据输入的目标压力值以及存储的预置关系表，输出电流；其中，所述关系表中记录了电流和比例阀出口的压力之间的关系；

压力获取模块，用于获取比例阀出口的实际压力值；

调节模块，用于当实际压力值与目标压力值之间的偏差允许偏差量时，调整预置关系表。

6.如权利要求5所述的比例阀自适应控制装置，其特征在于，所述调节模块包括：

数据采集单元，当实际压力值与目标压力值之间的偏差允许偏差量时，采集预设的M个采样点中各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据；

拟合单元，将各采样点的电流与实际压力值之间的对应关系数据进行拟合，形成替换关系表；

替换单元，将预置关系表调整为所述替换关系表。

7.如权利要求6所述的比例阀自适应控制装置，其特征在于，所述数据采集单元还包括剔除单元，所述剔除单元用于在采集采样点数据时，当采集的实际压力值与目标压力值的差值超出预设的误差阈值ΔY时，剔除该采样点数据并重新采集。

8.如权利要求5所述的比例阀自适应控制装置，其特征在于，所述调节模块还包括计数单元，

所述计数单元用于当实际压力值与目标压力值之间的差值超出预设的误差阈值ΔX时，计数单元的计数加1；当实际压力值与目标压力值之间的差值在预设的误差阈值ΔX内时，计数单元的计数清零；

当计数单元的计数大于阈值n时，调整预置关系表。