CN112748672B - 一种电弧加热烧蚀状态参数的处理系统及方法 - Google Patents

一种电弧加热烧蚀状态参数的处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电弧加热烧蚀状态参数的控制系统及方法。包括:电弧加热模块,其用于设置电弧烧蚀参数;信号采集模块,其与电弧加热模块相连,用于实时采集电弧加热模块产生的第一信号;信号处理模块,其与信号采集模块相连且存储历史试验状态参数,用于通过第一信号和历史试验状态参数输出第二信号;控制模块,其与信号处理模块和电弧加热模块相连,用于接收第二信号并输出控制信号调节电弧烧蚀参数。该电弧加热烧蚀状态参数的控制系统改善了现有技术中电弧加热烧蚀状态参数出现偏差的问题。

Description

一种电弧加热烧蚀状态参数的处理系统及方法
技术领域
本发明涉及电弧加热烧蚀技术领域,尤其是涉及一种电弧加热烧蚀状态参数的控制系统及方法。
背景技术
在航天领域使用电弧加热器产生的电弧对模型进行烧蚀,完成相关材料的考核工作。试验过程中,首先完成开车时间较短的试验状态参数调试,然后进行开车时间较长的模型烧蚀工作。
然而由于电弧加热器电极本身的烧蚀损耗、供水供气供电真空等系统的参数波动,调试状态参数往往会发生偏差。现有条件下各个分系统由操纵人员分开控制,当各分系统都具备试验条件时开始试验,试验过程中电弧加热器参数需要操作人员实时监控,及时发现并解决电弧加热烧蚀状态参数出现偏差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电弧加热烧蚀状态参数的控制系统及方法,该传动装置能够解决现有技术中无法自动解决电弧加热烧蚀状态参数出现偏差的问题。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种电弧加热烧蚀状态参数的控制系统,包括:电弧加热模块,其用于设置初始电弧烧蚀参数;
信号采集模块,其与所述电弧加热模块相连,用于实时采集所述电弧加热模块的第一信号;
信号处理模块,其与所述信号采集模块相连且储存有历史试验状态参数,用于通过所述第一信号、所述初始电弧烧蚀参数和所述历史试验状态参数输出第二信号;
控制模块,其与所述信号处理模块和所述电弧加热模块相连,用于根据所述第二信号输出控制信号调节所述电弧加热模块的参数。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
进一步地,所述电弧加热模块包括电弧加热器、供电单元、供气单元、供水单元和真空单元,所述供电单元、所述供气单元、所述供水单元和所述真空单元分别与所述电弧加热器相连。
进一步地,所述供电单元、所述供气单元、所述供水单元和所述真空单元分别与所述信号采集模块相连;
所述信号采集模块用于采集所述供电单元的电流电压、所述供气单元的气体压力、所述供水单元的液体压力和所述真空单元的真空度。
进一步地,所述信号处理模块用于判断所述电流电压、所述气体压力、所述液体压力和所述真空度是否满足作业条件,若是,所述信号采集模块输出第一触发信号,所述控制模块接收所述第一触发信号控制所述电弧加热模块作业。
进一步地,所述第一信号为所述压力信号和所述热流信号。
进一步地,所述供电单元具有电流输入值,所述供气单元具有气体压力设置值;所述信号处理模块用于接收所述电流输入值和所述气体压力设置值。
进一步地,所述信号处理模块具有气流焓值算法,所述压力信号通过所述气流焓值算法计算气流焓值,通过对比所述气流焓值、所述热流信号和所述历史试验状态参数,得到所述电流输入值和气体压力设置值的改变量。
一种电弧加热烧蚀状态参数的控制方法,所述方法具体包括:
S101,通过电弧加热模块设置初始电弧烧蚀参数;
S102,通过信号采集模块实时采集电弧加热模块产生的第一信号;
S103,通过信号处理模块根据第一信号、初始电弧烧蚀参数和历史试验状态参数输出第二信号;
S104,通过控制模块输出控制信号调节电弧加热模块的参数。
本发明具有如下优点:
本发明中的电弧加热烧蚀状态参数的控制系统,通过电弧加热模块设置电弧烧蚀参数,信号采集模块实时采集电弧加热模块产生的第一信号,通过信号处理模块根据第一信号和历史试验状态参数输出第二信号,控制模块输出控制信号调节电弧烧蚀参数;解决了现有技术中电弧加热烧蚀状态参数出现偏差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中控制系统的连接关系示意图;
图2为本发明实施例中电弧加热模块的示意图;
图3为本发明实施例中控制系统的原理图。
附图标记说明:
电弧加热模型10,电弧加热器101,供电单元102,供气单元103,供水单元104,真空单元105,信号采集模块20,信号处理模块30,控制模块40。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示,本发明提供了一种电弧加热烧蚀状态参数的控制系统,包括:
电弧加热模型10,其用于设置初始电弧烧蚀参数;所述电弧加热模型10包括电弧加热器101、供电单元102、供气单元103、供水单元104和真空单元105,所述供电单元102、所述供气单元103、所述供水单元104和所述真空单元105分别与所述电弧加热器101相连。
试验前,根据试验需求设置好电弧加热器101、供电单元102、供气单元103、供水单元104和真空单元105的参数。
信号采集模块20,其与所述电弧加热模型10相连,用于实时采集所述电弧加热模型10产生的第一信号;
信号处理模块30,其与所述信号采集模块20相连且储存有历史试验状态参数,用于通过所述第一信号、所述初始电弧烧蚀参数和所述历史试验状态参数输出第二信号;
控制模块40,其与所述信号处理模块30和所述电弧加热模型10相连,用于根据所述第二信号输出控制信号调节所述电弧加热模型10的参数。
如图3所示,所述供电单元102、所述供气单元103、所述供水单元104和所述真空单元105分别与所述信号采集模块20相连;
所述信号采集模块20用于采集所述供电单元102的电流电压、所述供气单元103的气体压力、所述供水单元104的液体压力和所述真空单元105的真空度。所述供电单元102的电流电压、所述供气单元103的气体压力、所述供水单元104的液体压力和所述真空单元105的真空度传输给信号处理模块30。
所述信号处理模块30用于判断所述电流电压、所述气体压力、所述液体压力和所述真空度是否满足作业条件,当所述电流电压、所述气体压力、所述液体压力和所述真空度满足作业条件时,所述信号采集模块20输出第一触发信号,所述控制模块40接收所述第一触发信号控制所述电弧加热模型10接收作业,具体为,所述控制模块40控制所述供电单元102、所述供气单元103、所述供水单元104、所述真空单元105和所述电弧加热器101作业,控制所述电弧加热器101点火开车。
试验过程中,信号采集模块20实时采集电弧加热器101的压力信号和热流信号并传输给信号处理系统,信号处理系统将实时采集到的压力信号通过气流焓值算法实时计算出气流焓值,并将气流焓值、热流信号与采用大数据技术存储的历史试验状态参数比较,迅速计算出供电单元102的电流输入值、供气系统的压力设置值的改变量,输出第二信号给控制系统,控制系统输出控制信号,控制供电单元102、供气单元103动作,直到所述电弧加热模型10的参数达到试验需求。
所述第一信号为所述压力信号和所述热流信号。所述电弧加热器101与所述信号采集模块20相连;所述电弧加热器101用于产生压力信号和热流信号,所述信号采集模块20用于采集所述压力信号和所述热流信号。
所述供电单元102具有电流输入值,所述供气单元103具有气体压力设置值;所述信号处理模块30用于接收所述电流输入值和所述气体压力设置值。
所述信号处理模块30具有气流焓值算法,所述压力信号通过所述气流焓值算法计算气流焓值,通过对比所述气流焓值、所述热流信号和所述历史试验状态参数,得到所述电流输入值和气体压力设置值的改变量。
一种电弧加热烧蚀状态参数的控制方法,包括:
S101,通过电弧加热模型10设置初始电弧烧蚀参数;
S102,通过信号采集模块20实时采集电弧加热模型10产生的第一信号;
S103,通过信号处理模块30根据第一信号、初始电弧烧蚀参数和历史试验状态参数输出第二信号;
S104,通过控制模块40输出控制信号调节电弧加热模型10的参数。
S105,通过信号处理模块判断所述电流电压、所述气体压力、所述液体压力和所述真空度是否满足作业条件,若是,所述信号采集模块输出第一触发信号,所述控制模块接收所述第一触发信号控制所述电弧加热模块作业。
S106,所述压力信号通过所述气流焓值算法计算气流焓值,通过对比所述气流焓值、所述热流信号和所述历史试验状态参数,得到所述电流输入值和气体压力设置值的改变量。
该电弧加热烧蚀状态参数的控制系统使用过程如下:
使用时,操作人员通过电弧加热模型10设置电弧烧蚀参数,通过信号采集模块20实时采集电弧加热模型10产生的第一信号,通过信号处理模块30根据第一信号和历史试验状态参数输出第二信号;通过控制模块40输出控制信号调节电弧烧蚀参数。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括或者更多个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种电弧加热烧蚀状态参数的控制系统,其特征在于,包括:
电弧加热模块,其用于设置初始电弧烧蚀参数;所述电弧加热模块包括电弧加热器、供电单元、供气单元、供水单元和真空单元,所述供电单元、所述供气单元、所述供水单元和所述真空单元分别与所述电弧加热器相连;所述电弧加热器与信号采集模块相连;所述电弧加热器用于产生压力信号和热流信号;所述初始电弧烧蚀参数包括供电单元的电流输入值和所述供气单元的气体压力设置值;
信号采集模块,其与所述电弧加热模块相连,用于实时采集所述电弧加热模块的第一信号;所述第一信号为压力信号和热流信号;
信号处理模块,其与所述信号采集模块相连且储存有历史试验状态参数,用于通过所述第一信号、所述初始电弧烧蚀参数和所述历史试验状态参数输出第二信号;所述信号处理模块具有气流焓值算法,所述压力信号通过所述气流焓值算法计算气流焓值,通过对比所述气流焓值、所述热流信号和所述历史试验状态参数,得到所述电流输入值和气体压力设置值的改变量;
控制模块,其与所述信号处理模块和所述电弧加热模块相连,用于根据所述第二信号输出控制信号调节所述电弧加热模块的参数。
2.根据权利要求1所述电弧加热烧蚀状态参数的控制系统,其特征在于,所述供电单元、所述供气单元、所述供水单元和所述真空单元分别与所述信号采集模块相连;
所述信号采集模块用于采集所述供电单元的电流电压、所述供气单元的气体压力、所述供水单元的液体压力和所述真空单元的真空度。
3.根据权利要求2所述电弧加热烧蚀状态参数的控制系统,其特征在于,所述信号处理模块用于判断所述电流电压、所述气体压力、所述液体压力和所述真空度是否满足作业条件,若是,所述信号采集模块输出第一触发信号,所述控制模块接收所述第一触发信号控制所述电弧加热模块作业。
4.根据权利要求1所述电弧加热烧蚀状态参数的控制系统,其特征在于,所述信号采集模块用于采集所述压力信号和所述热流信号。
5.一种电弧加热烧蚀状态参数的控制方法,其特征在于,所述方法具体包括:
S101,通过电弧加热模块设置初始电弧烧蚀参数;所述电弧加热模块包括电弧加热器、供电单元、供气单元、供水单元和真空单元,所述供电单元、所述供气单元、所述供水单元和所述真空单元分别与所述电弧加热器相连;所述电弧加热器与信号采集模块相连;所述电弧加热器用于产生压力信号和热流信号;所述初始电弧烧蚀参数包括供电单元的电流输入值和所述供气单元的气体压力设置值;
S102,通过信号采集模块实时采集电弧加热模块产生的第一信号;所述第一信号为压力信号和热流信号;
S103,通过信号处理模块根据第一信号、初始电弧烧蚀参数和历史试验状态参数输出第二信号;所述信号处理模块具有气流焓值算法,所述压力信号通过所述气流焓值算法计算气流焓值,通过对比所述气流焓值、所述热流信号和所述历史试验状态参数,得到所述电流输入值和气体压力设置值的改变量;
S104,通过控制模块输出控制信号调节电弧加热模块的参数。
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