CN113251192A - 一种采用考虑阀门响应时间的数字阀控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用考虑阀门开启和闭合响应时间的数字阀控制系统及控制方法，系统包括高压气源、数字阀组、管道和流量计，控制方法包括确定阀门开启和闭合响应时间和数字阀流量控制两个步骤。本发明充分考虑了真实操作环境下的阀门响应时间，尤其是考虑了高压气流带来的压差以及流动的共同作用下的阀门的开启和闭合的响应时间，避免了其它方法由于工况无法真实模拟带来的误差，更符合实际情况，也更加准确。本发明针对不同的阀门及不同的动作（开启和闭合）分别通过试验来确定响应时间，考虑了不同阀门之间的个体差异，以及节流元件等阀门动作的影响，与其它笼统设置响应时间相比，要更精细。

Description

一种采用考虑阀门响应时间的数字阀控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及实验空气动力学领域，具体涉及到一种采用考虑阀门响应时间的数字阀控制系统及控制方法。
背景技术
在一些特种空气动力学实验中，喷流模拟、动力部件驱动等都需要使用高压气体。在使用过程中，需要精确调节高压气体的流量。近年来，数字阀是一种被广泛采用的先进的流量调节方式。数字阀是组合式流量调节阀，原理是将一系列不同流通面积的阀门进行组合控制来实现不同流量的控制，数字阀的流通面积按照二倍等比数列方式排列，即流通面积比例为1:2:4:8…。通过控制阀门的通断，来实现该阀门的0或1状态的切换。在阀门数量足够多、最小流通面积足够小的条件下，可以实现近似连续的任一流量的调节，具有控制精度高、调节范围宽、响应时间短的优点。在实验空气动力学领域，数字阀的阀门通常通过电磁阀来控制通断，阀门的节流部件通常采用不同喉道面积的文氏管。为了提高控制精度和响应时间，数字阀通常还采用了包括PID算法在内的先进控制方法进行自动控制。
数字阀作为一种先进的流量调节方式，已经在实验空气动力学领域大量应用，但在实际使用过程中发现数字阀存在流量控制振荡的难题。导致流量控制振荡的因素很多，包括文氏管加工误差、控制算法等。此外，研究发现阀门开启和闭合响应时间也是导致流量控制振荡的重要因素。数字阀的通断控制在理论上是瞬间实现的，目前的数字阀控制方法也都只考虑将阀门视作开关量进行动作。但数字阀阀门的通断要通过电磁阀的开闭来控制。电磁阀的响应时间虽然很快，但在实际工作中发现电磁阀的开闭并无法实现理论上的瞬间切换，即阀门开闭需要响应时间。更重要的是，在真实工作环境下，由于高压气流带来的压差以及流动的共同作用，会对阀门的响应时间产生很大影响，且阀门的开启和闭合的响应时间存在比较严重的不一致，并且不同流通面积的阀门的开启和闭合时间也不一致。因此，虽然数字阀开启和闭合的动作指令是同时发出的，但是阀门实际上动作是滞后的，导致出现流量控制振荡。尤其是，阀门需要大范围的操作时，流量控制振荡更加难以控制，如阀门流通面积由7进到8时，虽然需要调节的流量变化很小，但操作上需要同时关闭流通面积为1、2、4的阀并打开流通面积为8的阀，不同阀门的开启和闭合响应时间不一致，就可能出现在一段时间内流通面积为8的阀已经完全打开，而流通面积为1、2、4的阀也处于打开或半打开状态，造成巨大的流量冲击。
发明内容
本发明的目的是提出一种考虑阀门响应时间的数字阀控制系统和控制方法，解决数字阀在打开与关闭时存在的流量控制振荡问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种采用考虑阀门开启和闭合响应时间的数字阀控制方法，包括确定阀门开启和闭合响应时间、数字阀流量控制两个步骤：
S1：确定阀门开启和闭合响应时间
S11:阀门开启的数据采集
打开数字阀组中的一个阀门，关闭其余阀门，从零时刻开始连续数据采集，直至流量完全稳定的
Figure 226773DEST_PATH_IMAGE001
时刻，在
Figure 751426DEST_PATH_IMAGE002
时刻时该阀门的流量记为
Figure 413351DEST_PATH_IMAGE003
，在零时刻至
Figure 896417DEST_PATH_IMAGE004
时刻之间每隔一个时间
Figure 542162DEST_PATH_IMAGE005
，记录该阀门的各项参数；
S12:阀门关闭的数据采集
打开数字阀组中的一个阀门，关闭其余阀门，当该阀门流量完全稳定后，该阀门的流量记为
Figure 526298DEST_PATH_IMAGE006
，关闭该阀门，从零时刻开始连续数据采集，直至流量为0的
Figure 59042DEST_PATH_IMAGE007
时刻，在零时刻至
Figure 227855DEST_PATH_IMAGE007
时刻之间每隔一个时间
Figure 111628DEST_PATH_IMAGE008
，记录该阀门的各项参数；
S13:修正阀门和流量计之间管道容积的影响，获得打开阀门的流量随时间的变化状态，具体为：
Figure 961773DEST_PATH_IMAGE009
Figure 270394DEST_PATH_IMAGE010
其中：
Figure 360841DEST_PATH_IMAGE011
为管道容积，
Figure 450020DEST_PATH_IMAGE012
为通用气体常数，
Figure 775959DEST_PATH_IMAGE013
为空气分子量，
Figure 80033DEST_PATH_IMAGE014
为阀门的流量，
Figure 200435DEST_PATH_IMAGE015
为
Figure 42489DEST_PATH_IMAGE016
时刻流量计记录的流量，
Figure 781906DEST_PATH_IMAGE017
为
Figure 65120DEST_PATH_IMAGE016
时刻因管道容积带来的气体流量消耗，
Figure 746637DEST_PATH_IMAGE018
为
Figure 482512DEST_PATH_IMAGE016
时刻的管道压力，
Figure 223023DEST_PATH_IMAGE019
为
Figure 485377DEST_PATH_IMAGE020
至
Figure 213162DEST_PATH_IMAGE021
时刻之间的间隔数；
S14：根据阀门的流量变化，计算阀门开启或关闭的相应时间：
Figure 514961DEST_PATH_IMAGE022
其中：
Figure 845448DEST_PATH_IMAGE023
为零时刻至
Figure 103254DEST_PATH_IMAGE021
时刻之间的间隔数，
Figure 80569DEST_PATH_IMAGE024
，当
Figure 650090DEST_PATH_IMAGE025
时为开启响应，当
Figure 925214DEST_PATH_IMAGE026
为闭合响应；
S15:在S11至S15的基础上，依次对每一个阀门进行操作，获取到每一个阀门的开启和关闭的响应时间；
S2：数字阀流量控制
S21:设置目标流量，根据当前时刻流量计反馈和目标流量之差，计算数字阀位差；
S22:根据当前阀位与数字阀位差，获得目标阀位；
S23:根据当前阀位和目标阀位的差异，得到需要执行动作的阀位及其动作指令；
S24:根据需要动作的阀位及其动作指令，根据S1中阀门的开启响应时间和闭合响应时间得到需要动作的阀位的响应时间；
S25:将当前时刻记为零时刻，按照时间先后顺序依次发出阀门序列的操作动作指令序列，对需要动作的阀位执行关闭或者开启的动作，并通过流量计获取执行动作后阀门处的实际流量，判断实际流量是否接近目标流量，如果实际流量与目标流量的差值大于指定值，继续执行S21至S25的过程。
在上述技术方案中，在S25中，操作动作指令序列的发出时刻为所有需要动作的阀门的最大响应时间与需要动作阀门的响应时间之差。
一种采用考虑阀门开启和闭合响应时间的数字阀控制系统，包括：高压气源、数字阀组、管道和流量计，所述数字阀组的一端与高压气源连通，数字阀组的另一端通过管道与流量计连通，所述管道内设置有压力传感器和温度传感器；
所述数字阀组包括并联设置的若干个节流部件，每一个节流部件通过电磁阀控制通断。
在上述技术方案中，所述若干个节流部件的流通面积均不相等，所有的节流部件的流通面积按照等比数列的方式设置。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明充分考虑了真实操作环境下的阀门响应时间，尤其是考虑了高压气流带来的压差以及流动的共同作用下的阀门的开启和闭合的响应时间，避免了其它方法由于工况无法真实模拟带来的误差，更符合实际情况，也更加准确。
本发明针对不同的阀门及不同的动作（开启和闭合）分别通过试验来确定响应时间，考虑了不同阀门之间的个体差异，以及节流元件等阀门动作的影响，与其它笼统设置响应时间相比，要更精细。
本发明考虑了各个阀门开启和关闭的响应时间，通过控制时差来平衡各个阀门实际动作滞后带来的流量冲击，从根源上解决了由此带来的数字阀控制振荡问题，能够快速实现流量精确调节，避免了流量控制过程中频繁进位/退位操作，确保了设备长期稳定运行，增加了设备使用寿命。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是系统的结构示意图；
图2为一指定阀门开启过程中流量分布时域图；
图3为一指定阀门关闭过程中流量分布时域图；
图4为流量控制流程图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，数字阀的控制系统包括高压气源S、数字阀组、供气管道G和流量计F，其中数字阀组包括若干个并联设置的节流部件V，每一个节流部件通过电磁阀D控制其通断，在供气管道G上设置有用于测量管道压力的压力传感器P和用于测量管道温度的温度传感器T。在系统中，若干个节流部件V的流通面积相互不等，流通面积按照等比数列的方式进行排布。
在本实施例中，采用四个节流部件V进行说明，节流部件V的流通面积比例按照1:2:3:4的方式排布，对应流通面积的节流部件的编号采用V1、V2、V3、V4来记录，每一个节流部件独立用一个电磁阀进行控制，采用编号为D1、D2、D3、D4来记录，通过电磁阀控制节流部件的通断实现该路阀门的0或1状态的切换。数字阀和流量计之间供气管道G通常具有一定的容积，会导致流量控制存在滞后现象。数字阀的流量调节即通过控制电磁阀（D1-D4）通断来控制流经流量计F的流量大小。
如图4所示，考虑阀门开启和闭合响应时间的数字阀控制方式通过以下步骤实施：
1、确定阀门开启
数据采集
打开数字阀组中的指定阀门（如D1），关闭其余阀门，开始连续数据采集，此时刻记为
Figure 912893DEST_PATH_IMAGE020
，直至流量计流量完全稳定，此时刻记为
Figure 44797DEST_PATH_IMAGE027
，此时该阀门流量记为
Figure 242560DEST_PATH_IMAGE028
。在
Figure 931161DEST_PATH_IMAGE020
至
Figure 897980DEST_PATH_IMAGE004
之间每隔一个较短时间
Figure 997523DEST_PATH_IMAGE005
（例如0.1s），记录流量计F的流量
Figure 761211DEST_PATH_IMAGE015
、管道压力
Figure 378137DEST_PATH_IMAGE029
、管道气体温度
Figure 527359DEST_PATH_IMAGE030
等参数，共记录N个点，即
Figure 814115DEST_PATH_IMAGE024
。
流量修正
修正数字阀和流量计之间管道G容积的影响，获得指定阀门的流量随时间的变化。具体方法如下：
Figure 986470DEST_PATH_IMAGE016
时刻因管道容积带来的气体流量消耗为：
Figure 562DEST_PATH_IMAGE009
其中：
Figure 20602DEST_PATH_IMAGE011
为管道容积，
Figure 337314DEST_PATH_IMAGE012
为通用气体常数8314.4621 J/kmol/K，
Figure 856020DEST_PATH_IMAGE013
为空气分子量，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为
Figure 356359DEST_PATH_IMAGE016
时刻流量计记录的流量，
Figure 542490DEST_PATH_IMAGE017
为
Figure 374311DEST_PATH_IMAGE016
时刻因管道容积带来的气体流量消耗，
Figure 521259DEST_PATH_IMAGE032
为
Figure 80416DEST_PATH_IMAGE016
时刻的管道压力，
Figure 606206DEST_PATH_IMAGE019
为
Figure 795879DEST_PATH_IMAGE020
至
Figure 492440DEST_PATH_IMAGE021
时刻之间的间隔数；
当
Figure DEST_PATH_IMAGE033
时，
Figure 137179DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure DEST_PATH_IMAGE035
；
其中：
Figure 235585DEST_PATH_IMAGE014
为指定阀门的流量。
阀门开启响应时间计算
根据指定阀门的流量随着时间的变化，如图2所示，计算阀门开启响应时间：
Figure 409208DEST_PATH_IMAGE036
重复上述过程，依次计算得到阀门D1-D4的开启响应时间，记为
Figure DEST_PATH_IMAGE037
，1≤n≤4。
2、确定阀门闭合响应时间
打开数字阀组中的指定阀门（如D1），关闭其余阀门，待流量计流量完全稳定达到
Figure 202852DEST_PATH_IMAGE038
后，关闭指定阀门，同时开始连续数据采集，在
Figure 775916DEST_PATH_IMAGE020
至
Figure 525566DEST_PATH_IMAGE007
之间每隔一个较短时间
Figure 57042DEST_PATH_IMAGE039
（例如0.1s），记录流量计F的流量
Figure 213347DEST_PATH_IMAGE040
、管道压力
Figure 980315DEST_PATH_IMAGE029
、管道气体温度
Figure 725417DEST_PATH_IMAGE041
等参数，共记录N个点，即
Figure 37581DEST_PATH_IMAGE042
。
按照阀门开启响应时间的方法，根据指定阀门的流量随着时间的变化，如图3所示，计算阀门关闭响应时间：
Figure 930451DEST_PATH_IMAGE043
依次计算得到阀门D1-D4的关闭响应时间，记为
Figure 845317DEST_PATH_IMAGE044
，1≤n≤4。
3、数字阀流量控制
a)设置目标流量
Figure 580012DEST_PATH_IMAGE045
；
b)根据当前时刻流量计反馈和目标流量之差，计算数字阀位差；
c)根据当前阀位与数字阀位差，获得目标阀位；
d)根据当前阀位和目标阀位的差异，得到数字阀需要动作的阀位序列及其动作指令序列（开启或者关闭）；
e)根据需要动作的阀位及其动作指令，根据D1-D4的开启响应时间和闭合响应时间
Figure 187711DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 567876DEST_PATH_IMAGE047
得到需要动作的阀位的响应时间，并根据响应时间的长短，按照降序的排列，排列出需要动作的阀门序列、动作指令序列、响应时间序列，所有需要动作的阀门的最大响应时间，记为
Figure 427379DEST_PATH_IMAGE048
，响应时间序列记为
Figure 209390DEST_PATH_IMAGE049
；
f)将当前时刻记为0时刻，按照时间先后顺序依次发出阀门序列的操作动作指令序列，发出时刻为
Figure 987990DEST_PATH_IMAGE050
；
g)判断实际流量
Figure 402922DEST_PATH_IMAGE051
是否接近目标流量
Figure 190750DEST_PATH_IMAGE052
，满足要求转至下一步,否则到步骤b）；
h)停止，控制程序结束运行。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种采用考虑阀门响应时间的数字阀控制方法，包括确定阀门开启和闭合响应时间、数字阀流量控制两个步骤，其特征在于：
S1：确定阀门开启和闭合响应时间
S11:阀门开启的数据采集
打开数字阀组中的一个阀门，关闭其余阀门，从零时刻开始连续数据采集，直至流量完全稳定的
Figure 247622DEST_PATH_IMAGE001
时刻，在
Figure 528692DEST_PATH_IMAGE001
时刻时该阀门的流量记为
Figure 951059DEST_PATH_IMAGE002
，在零时刻至
Figure 425903DEST_PATH_IMAGE001
时刻之间每隔一个时间
Figure 470213DEST_PATH_IMAGE003
，记录该阀门的各项参数；
S12:阀门关闭的数据采集
打开数字阀组中的一个阀门，关闭其余阀门，当该阀门流量完全稳定后，该阀门的流量记为
Figure 714113DEST_PATH_IMAGE002
，关闭该阀门，从零时刻开始连续数据采集，直至流量为0的
Figure 716835DEST_PATH_IMAGE004
时刻，在零时刻至
Figure 757603DEST_PATH_IMAGE004
时刻之间每隔一个时间
Figure 386031DEST_PATH_IMAGE005
，记录该阀门的各项参数；
S13:修正阀门和流量计之间管道容积的影响，获得打开阀门的流量随时间的变化状态，具体为：
Figure 497819DEST_PATH_IMAGE006
Figure 655131DEST_PATH_IMAGE007
S14：根据阀门的流量变化，计算阀门开启或关闭的响应时间：
Figure 120878DEST_PATH_IMAGE008
S15:在S11至S15的基础上，依次对每一个阀门进行操作，获取到每一个阀门的开启和关闭的响应时间；
上述中：
Figure 287417DEST_PATH_IMAGE009
为管道容积，
Figure 318958DEST_PATH_IMAGE010
为通用气体常数，
Figure 929062DEST_PATH_IMAGE011
为空气分子量，
Figure 334636DEST_PATH_IMAGE012
为管道气体温度，
Figure 583827DEST_PATH_IMAGE013
为阀门的流量，
Figure 656825DEST_PATH_IMAGE014
为
Figure 703410DEST_PATH_IMAGE015
时刻流量计记录的流量，
Figure 127438DEST_PATH_IMAGE016
为
Figure 652091DEST_PATH_IMAGE015
时刻因管道容积带来的气体流量消耗，
Figure 314017DEST_PATH_IMAGE017
为
Figure 265923DEST_PATH_IMAGE015
时刻的管道压力，
Figure 177248DEST_PATH_IMAGE018
为
Figure 630226DEST_PATH_IMAGE019
至
Figure 425619DEST_PATH_IMAGE020
时刻之间的间隔数，
Figure 797694DEST_PATH_IMAGE021
为零时刻至
Figure 540522DEST_PATH_IMAGE020
时刻之间的间隔数，
Figure 797191DEST_PATH_IMAGE022
，当
Figure 715600DEST_PATH_IMAGE023
时为开启响应，当
Figure 992998DEST_PATH_IMAGE024
为闭合响应；
S2：数字阀流量控制
S21:设置目标流量，根据当前时刻流量计反馈和目标流量之差，计算数字阀位差；
S22:根据当前阀位与数字阀位差，获得目标阀位；
S23:根据当前阀位和目标阀位的差异，得到需要执行动作的阀位及其动作指令；
S24:根据需要动作的阀位及其动作指令，根据S1中阀门的开启响应时间和闭合响应时间得到需要动作的阀位的响应时间，并根据响应时间的长短，按照降序的排列，排列出需要动作的阀门序列、动作指令序列和响应时间序列；
S25:将当前时刻记为零时刻，按照时间先后顺序依次发出阀门序列的操作动作指令序列，对需要动作的阀位执行关闭或者开启的动作，并通过流量计获取执行动作后阀门处的实际流量，判断实际流量是否接近目标流量，如果实际流量与目标流量的差值大于指定值，继续执行S21至S25的过程。
2.根据权利要求1所述的一种采用考虑阀门响应时间的数字阀控制方法，其特征在于：在S25中，操作动作指令序列的发出时刻为所有需要动作的阀门的最大响应时间与需要动作阀门的响应时间之差。
3.一种采用考虑阀门响应时间的数字阀控制系统，其特征在于包括：高压气源、数字阀组、管道和流量计，所述数字阀组的一端与高压气源连通，数字阀组的另一端通过管道与流量计连通，所述管道内设置有压力传感器和温度传感器；
所述数字阀组包括并联设置的若干个节流部件，每一个节流部件通过电磁阀控制通断。
4.根据权利要求3所述的一种采用考虑阀门响应时间的数字阀控制系统，其特征在于：所述若干个节流部件的流通面积均不相等，所有的节流部件的流通面积按照等比数列的方式设置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113905499A (zh) * 2021-08-30 2022-01-07 中国航天空气动力技术研究院 一种气动-磁场扫描管状电弧等离子加热器及使用方法
CN115306937A (zh) * 2022-08-09 2022-11-08 长沙矿冶研究院有限责任公司 高压水射流清理装备的气动阀组同步控制系统及方法
WO2023024510A1 (zh) * 2021-08-23 2023-03-02 维谛技术有限公司 阀门开度的控制方法、装置、非易失性存储介质及处理器

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020002425A1 (en) * 1999-11-30 2002-01-03 Dossey James F. Computer controlled irrigation and environment management system
CN103256393A (zh) * 2013-04-28 2013-08-21 潍坊威度电子科技有限公司 压力平衡式气体喷射数字阀
CN103733156A (zh) * 2011-08-09 2014-04-16 日立金属株式会社 利用自适应阀启动位置的质量流量控制器算法
CN104879551A (zh) * 2015-05-22 2015-09-02 南京航空航天大学 一种基于开关策略的气动比例阀系统及其控制方法
US20160252915A1 (en) * 2012-06-22 2016-09-01 Kohler Mira Limited Method of controlling mixing valve
CN108020778A (zh) * 2017-11-24 2018-05-11 广西松浦电子科技有限公司 一种电磁阀响应时间的测量方法及系统、计算机设备
CN109213213A (zh) * 2018-09-11 2019-01-15 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种气体流量调节方法
CN111022735A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种tps试验用大流量气体快速稳压装置
KR20200137544A (ko) * 2019-05-30 2020-12-09 주식회사 지에스티에스 원자층 증착을 위한 다이아프램 밸브의 응답 산출 장치
EP3819600A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-12 Hamilton Sundstrand Corporation Simultaneously pumping and measuring density of aircraft fuel

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020002425A1 (en) * 1999-11-30 2002-01-03 Dossey James F. Computer controlled irrigation and environment management system
CN103733156A (zh) * 2011-08-09 2014-04-16 日立金属株式会社 利用自适应阀启动位置的质量流量控制器算法
US20160252915A1 (en) * 2012-06-22 2016-09-01 Kohler Mira Limited Method of controlling mixing valve
CN103256393A (zh) * 2013-04-28 2013-08-21 潍坊威度电子科技有限公司 压力平衡式气体喷射数字阀
CN104879551A (zh) * 2015-05-22 2015-09-02 南京航空航天大学 一种基于开关策略的气动比例阀系统及其控制方法
CN108020778A (zh) * 2017-11-24 2018-05-11 广西松浦电子科技有限公司 一种电磁阀响应时间的测量方法及系统、计算机设备
CN109213213A (zh) * 2018-09-11 2019-01-15 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种气体流量调节方法
KR20200137544A (ko) * 2019-05-30 2020-12-09 주식회사 지에스티에스 원자층 증착을 위한 다이아프램 밸브의 응답 산출 장치
EP3819600A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-12 Hamilton Sundstrand Corporation Simultaneously pumping and measuring density of aircraft fuel
CN111022735A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 一种tps试验用大流量气体快速稳压装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
康洪铭等: "风洞供气控制系统数字阀的设计与应用", 《实验流体力学》 *
徐彬彬等: "管道内流动力学修正耗散模型", 《航空动力学报》 *
赵劲松等: "高速开关数字阀的静动态特性", 《中国机械工程》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023024510A1 (zh) * 2021-08-23 2023-03-02 维谛技术有限公司 阀门开度的控制方法、装置、非易失性存储介质及处理器
CN113905499A (zh) * 2021-08-30 2022-01-07 中国航天空气动力技术研究院 一种气动-磁场扫描管状电弧等离子加热器及使用方法
CN113905499B (zh) * 2021-08-30 2024-05-03 中国航天空气动力技术研究院 一种气动-磁场扫描管状电弧等离子加热器及使用方法
CN115306937A (zh) * 2022-08-09 2022-11-08 长沙矿冶研究院有限责任公司 高压水射流清理装备的气动阀组同步控制系统及方法
CN115306937B (zh) * 2022-08-09 2024-06-07 长沙矿冶研究院有限责任公司 高压水射流清理装备的气动阀组同步控制系统及方法

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