KR20210076902A - 제어 방법, 제어 시스템 및 전동밸브 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 제어 방법, 제어 시스템 및 전동밸브를 개시하고, 제어 방법은, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하는 단계; 수요되는 설정 파라미터 곡선을 획득하는 단계, 여기서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하고; 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계, 여기서, 위치 매핑 곡선은 전동밸브의 실제 위치와 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작으며; 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하는 단계; 및 전동밸브가 전동밸브의 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 단계; 를 포함한다.
Description
본 출원은 전동 밸브의 제어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 제어 방법, 제어 시스템 및 전동밸브에 관한 것이다.
전동 밸브는 일반적으로 제어기, 스테핑 모터 및 밸브 코어를 포함하며, 제어기는 스테핑 모터로 구동 신호를 전송하여 스테핑 모터가 회전하도록 제어하고, 스테핑 모터는 전동 밸브의 밸브 코어가 밸브 포트에 대해 상대적으로 이동하도록 이끌어, 밸브 포트가 상응되는 개도에 도달하게 하고, 전동 밸브는 예를 들어, 전자 팽창밸브일 수 있으며, 전자 팽창 밸브에서 밸브 코어의 위치를 조절하여 작동 매체 유량을 조절할 수 있다.
전동밸브의 작동을 제어하는 과정에서, 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치와 유량의 대응 관계 및 전동밸브의 실제 위치와 유량의 대응 관계가 일치하지 않는 경우가 존재하게 되는데, 현재에는 전동밸브의 전체 스트로크가 일치하는 원칙에 따라, 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치와 전동밸브의 실제 위치를 일일이 대응되게 하지만, 이러한 방법으로 획득한 전동밸브의 수요 위치와 유량의 관계 곡선은 전동밸브의 실제 위치와 유량의 관계 곡선과 비교적 큰 차이가 있게 된다. 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치에 따라, 전동밸브가 상응하는 실제 위치로 작동하도록 제어하는 경우, 전동밸브에 대응되는 유량은 전동밸브의 유량에 대한 사용자의 요구를 만족시킬 수가 없으며, 유량 제어 정밀도에 큰 편차가 존재하게 되고, 즉 전동밸브의 유량을 정확하게 제어하지 못하게 된다.
본 출원의 목적은 설정 파라미터의 제어 정밀도 편차가 큰 경우가 발생되는 것을 방지하여, 전동밸브 제어 과정의 정밀도를 향상시키는 전동밸브 제어 방법 및 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 출원의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법을 제공하고, 상기 제어 방법은, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하는 단계, 수요되는 설정 파라미터 곡선을 획득하는 단계; 여기서, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요 되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하고; 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요 되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계, 여기서, 상기 위치 매핑 곡선은 상기 전동 밸브의 실제 위치와 상기 전동 밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 상기 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작고; 수요되는 설정 파라미터 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 상기 설정 수요 위치 및 상기 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하는 단계; 및 상기 전동 밸브가 상기 전동 밸브의 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 단계;를 포함한다.
본 출원의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 전동 밸브를 제어하기 위한 제어 방법을 더 제공하며, 제어 방법은, 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미티 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하는 단계; 및 상기 전동밸브가 상기 전동밸브의 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 단계;를 포함하며, 여기서 상기 위치 매핑 곡선은 상기 전동밸브가 작동하도록 제어하는 제어 시스템에 미리 저장되고, 상기 위치 매핑 곡선은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선의 변화에 따라 변화하게 되며, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하고, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅함으로써 상기 위치 매핑 곡선을 얻게 되고, 상기 위치 매핑 곡선 상의 점의 가로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터와 세로 좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작다.
본 출원의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 전동밸브를 제어할 수 있는 제어 시스템을 더 제공하고, 제어 시스템은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하도록 구성되는 수요 곡선 획득 모듈, 여기서 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하고; 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하도록 구성되는 피팅 모듈, 여기서, 상기 위치 매핑 곡선은 상기 전동 밸브의 실제 위치와 상기 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 상기 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작으며; 수요되는 설정 파라미터 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 상기 설정 수요 위치 및 상기 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하도록 구성되는 실제 위치 획득 모듈; 및 상기 전동밸브가 상기 전동밸브의 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 전동밸브 제어 모듈;을 포함한다.
본 출원의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 시스템을 더 제공하고, 제어 시스템은, 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 상기 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하도록 구성되는 실제 위치 획득 모듈; 및 상기 전동 밸브가 상기 전동밸브의 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 전동밸브 제어 모듈; 상기 위치 매핑 곡선을 저장하도록 구성되는 저장 모듈, 여기서, 상기 위치 매핑 곡선은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선의 변화에 따라 변화하게 되며, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하되, 여기서, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅함으로써 상기 위치 매핑 곡선을 얻게 되고, 상기 위치 매핑 곡선 상의 지점의 가로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작다.
본 출원의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예는 전동밸브를 더 제공하고, 해당 전동밸브는 고정자 어셈블리, 회전자 어셈블리, 밸브코어 및 회로기판 어셈블리를 포함하되, 상기 고정자 어셈블리는 코일을 포함하고, 상기 회전자 어셈블리는 영구자석을 포함하며, 상기 코일과 상기 회로기판 어셈블리는 전기적으로 연결되고, 상기 코일은 통전된 후 여기 자기장을 생성하며, 상기 회전자 어셈블리는 상기 여기 자기장에서 회전하고, 상기 밸브코어의 위치는 상기 전동밸브의 위치이며, 상기 회로기판 어셈블리에는 제 3 방면 또는 제 4 방면의 제어 시스템이 통합되어 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 제 1 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 수요되는 설정 파라미터 곡선 개략도이다.
도 4는 관련 기술에서 전동밸브 전체 스트로크가 일치하는 원칙에 따라 획득된 전동밸브의 수요 위치와 실제 위치의 관계 곡선 개략도이다.
도 5는 관련 기술에서 전동밸브 전체 스트로크가 일치하는 원칙에 따라 획득된 전동밸브의 수요 위치와 설정 파라미터 및 전동밸브의 실제 위치와 설정 파라미터의 관계 곡선 개략도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 위치 매핑 곡선의 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 제 2 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 8은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 다른 위치 매핑 곡선 개략도이다.
도 9는 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 제어 시스템의 예시적인 블록도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 전동밸브의 구조 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 수요되는 설정 파라미터 곡선 개략도이다.
도 4는 관련 기술에서 전동밸브 전체 스트로크가 일치하는 원칙에 따라 획득된 전동밸브의 수요 위치와 실제 위치의 관계 곡선 개략도이다.
도 5는 관련 기술에서 전동밸브 전체 스트로크가 일치하는 원칙에 따라 획득된 전동밸브의 수요 위치와 설정 파라미터 및 전동밸브의 실제 위치와 설정 파라미터의 관계 곡선 개략도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 위치 매핑 곡선의 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 제 2 제어 방법의 흐름 개략도이다.
도 8은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 다른 위치 매핑 곡선 개략도이다.
도 9는 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 제어 시스템의 예시적인 블록도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 전동밸브의 구조 개략도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 제 1 제어 방법의 흐름 개략도이고, 해당 제어 방법은 전동밸브에 대한 제어가 필요한 시나리오에 응용될 수 있으며, 전동밸브의 제어 시스템에 의해 수행될 수 있고, 해당 제어 시스템은 소프트웨어 및/또는 하드웨어의 방식으로 수행될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 해당 제어 방법은 단계(S101) 내지 단계(S105)를 포함한다.
단계(S101)에서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하며; 여기서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선은 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함한다.
실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하되, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선은 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함한다. 예시적으로, 전동밸브는 전자 팽창밸브를 포함할 수 있고, 전자 팽창밸브는 밸브코어를 포함하며, 설정 파라미터는 유량을 포함할 수 있으며, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선은 밸브코어의 위치와 유량의 대응 관계를 포함한다.
예시적으로, 전자 팽창밸브는 스테핑 모터와 같은 모터를 더 포함할 수 있고, 전자 팽창밸브는 제어기를 더 포함하며, 제어기는 구동 신호를 스테핑 모터로 전송하여 스테핑 모터가 회전하도록 제어하고, 스테핑 모터는 전동밸브의 밸브코어가 밸브포트에 대해 상대적으로 이동하도록 이끌어, 밸브포트가 상응하는 개도에 도달하게 한다. 전동밸브의 위치는 전동밸브의 밸브코어의 위치로 이해할 수 있고, 전동밸브의 밸브코어의 위치, 전동밸브의 밸브포트 개도 면적 및 스테핑 모터의 마이크로 스텝수(즉 마이크로 스텝값)는 모두 선형 관계를 갖기 때문에, 전동밸브의 스테핑 모터의 마이크로 스텝수를 통해 전동밸브의 위치를 나타낼 수 있으므로, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선은 모터의 마이크로 스텝값과 유량의 대응 관계를 더 포함할 수 있어, 모터의 마이크로 스텝값을 조절하여 전자 팽창밸브가 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 할 수 있다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 개략도이고, 도 2에서 가로좌표는 스테핑 모터의 실제 마이크로 스텝수Xb를 표시하고, 세로좌표는 설정 파라미터Yb를 표시하며, 설정 파라미터는 예를 들어 유량일 수 있고, 스테핑 모터의 마이크로 스텝수는 전동밸브의 위치를 나타낼 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 곡선은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 나타낼 수 있고, 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하며, 도 2로부터 아래의 표 1을 얻을 수 있다.
| Xb(스텝) | Yb (kg/h) |
| 0 | 0.00 |
| 95 | 0.00 |
| 101 | 5.00 |
| 109 | 11.76 |
| 115 | 15.60 |
| 138 | 20.26 |
| 184 | 26.21 |
| 218 | 30.38 |
| 276 | 37.03 |
| 345 | 44.77 |
| 426 | 53.85 |
| 645 | 77.02 |
| 668 | 79.96 |
| 714 | 88.85 |
| 748 | 104.23 |
| 760 | 114.18 |
| 835 | 157.99 |
| 921 | 219.27 |
| 1124 | 294.00 |
| 1152 | 300.00 |
단계(S102)에서, 수요 되는 설정 파라미터 곡선을 획득하며; 여기서, 수요되는 설정 파라미터 곡선은 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 표시한다. 수요되는 설정 파라미터 곡선을 획득하되, 수요되는 설정 파라미터 곡선 역시 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 표시한다. 예시적으로, 전동밸브는 전자 팽창밸브를 포함할 수 있고, 전자 팽창밸브는 밸브코어를 포함하며, 설정 파라미터는 유량을 포함할 수 있으며, 수요되는 설정 파라미터 곡선은 밸브코어의 위치와 유량의 대응 관계를 표시한다. 예시적으로, 단계(S101)의 설명을 참조하면, 수요되는 설정 파라미터 곡선은 모터의 마이크로 스텝값과 유량의 대응 관계를 표시할 수도 있으므로, 모터의 마이크로 스텝값을 조절하여 전자 팽창밸브가 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 할 수 있다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 수요되는 설정 파라미터 곡선 개략도이고, 도 3에서 가로좌표는 스테핑 모터의 수요되는 마이크로 스텝수 Xa를 표시하고, 세로좌표는 설정 파라미터 Ya를 표시하며, 설정 파라미터는 예를 들어 유량일 수 있고, 스테핑 모터의 마이크로 스텝수는 전동밸브의 위치를 나타낼 수 있으므로, 도 3에 도시된 곡선은 수요되는 설정 파라미터 곡선을 나타낼 수 있고, 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 표시하며, 도 3으로부터 아래의 표 2를 얻을 수 있고, 전동밸브의 수요 위치, 즉 사용자가 희망하는 전동밸브 회전의 목표 위치는 사용자가 수요하는 설정 파라미터(예를 들면, 유량)에 대응된다.
| Xa(스텝) | Ya (kg/h) |
| 0 | 0 |
| 82 | 0 |
| 88 | 5 |
| 95 | 12.6 |
| 100 | 14.2 |
| 120 | 18 |
| 160 | 36 |
| 190 | 58 |
| 240 | 72 |
| 300 | 87 |
| 370 | 98 |
| 560 | 113 |
| 580 | 115 |
| 620 | 126 |
| 650 | 149 |
| 660 | 162 |
| 725 | 230 |
| 800 | 260 |
| 976 | 294 |
| 1000 | 300 |
단계(S103)에서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하며; 여기서, 위치 매핑 곡선은 전동밸브의 실제 위치와 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작다.관련 기술에서 전동밸브의 전체 스트로크가 일치하는 원칙에 따라, 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치와 전동밸브의 실제 위치를 일일이 대응되게 하는데, 예를 들면, 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치 Xa는 0~1000 스텝이고, 전동밸브의 실제 위치 Xb는 0~1152 스텝이면, Xb는 다음의 식을 만족한다.
즉, Xa와 Xb는 도 4에 도시된 곡선을 만족하며, 도 4에서 가로좌표는 Xa를 표시하고, 세로좌표는 Xb를 표시한다. 따라서, 사용자의 수요 위치와 전동밸브의 실제 위치가 일일이 대응되도록 하며, 다음의 표 3을 얻을 수 있다.
| Xa(스텝) | Ya(kg/h) | Xb(스텝) | Yb(kg/h) |
| 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 82 | 0 | 94 | 0.00 |
| 88 | 5 | 101 | 5.00 |
| 95 | 12.6 | 109 | 11.76 |
| 100 | 14.2 | 115 | 15.60 |
| 120 | 18 | 138 | 20.26 |
| 160 | 36 | 184 | 26.21 |
| 190 | 58 | 218 | 30.38 |
| 240 | 72 | 276 | 37.03 |
| 300 | 87 | 345 | 44.77 |
| 370 | 98 | 426 | 53.85 |
| 560 | 113 | 645 | 77.02 |
| 580 | 115 | 668 | 79.96 |
| 620 | 126 | 714 | 88.85 |
| 650 | 149 | 748 | 104.23 |
| 660 | 162 | 760 | 114.18 |
| 725 | 230 | 835 | 157.99 |
| 800 | 260 | 921 | 219.27 |
| 976 | 294 | 1124 | 294.00 |
| 1000 | 300 | 1152 | 300.00 |
표 3에서, 두 번째 열의 데이터는 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치 Xa에 대응되는 유량 Ya을 표시하고, 네 번째 열의 데이터는 전동밸브의 실제 위치 Xb에 대응되는 유량 Yb을 표시하며, 표 3으로부터 도 5의 곡선을 얻을 수 있다. 도 5에서 가로좌표는 밸브코어 위치 X를 표시하고, 단위는 스텝이며, 세로좌표는 유량 Y을 표시하고, 단위는 kg/h이다. 곡선 a는 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치 Xa와 유량 Ya의 대응 관계를 표시하고, 곡선 b는 전동밸브의 실제 위치 Xb와 유량 Yb의 대응 관계를 표시한다. 도 5로부터 아시다시피, 전체 스트로크가 일치하는 원칙에 따라 전동밸브를 제어하며, 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치와 전동밸브의 실제 위치를 일일이 대응시키는 방법으로 획득한 a와 b 두 곡선은 완전 개방 위치 및 완전 폐쇄 위치를 제외하고 유량의 차이가 매우 크게 된다. 즉, 전동밸브에 대한 사용자의 수요 위치에 따라 전동밸브가 상응하는 실제 위치로 작동하도록 제어하는 경우, 전동밸브에 대응되는 유량은 전동밸브 유량에 대한 사용자의 요구를 만족시키지 못하고, 유량 제어 정밀도에는 매우 큰 편차가 존재하며, 즉, 전동밸브의 유량을 정확하게 제어하지 못한다. 본 출원의 실시예에서, 위치 매핑 곡선은 전동밸브의 실제 위치와 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여 위치 매핑 곡선을 획득하는데, 우선, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 좌표점 설정 파라미터에 따라 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 상의 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 전동밸브의 좌표점 실제 위치를 획득할 수 있으며, 설정 파라미터는 예를 들어 유량일 수 있고, 좌표점 설정 파라미터는 예를 들어 0이며, 획득한 도 2에 도시된 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 상의 세로좌표가 0인 점의 가로좌표는 95이다. 즉, 전동밸브의 스테핑 모터가 회전한 95 스텝에 대응되는 실제 유량은 0이며, 95는 전동밸브의 좌표점 실제 위치로 확정된다.
다음, 수요되는 설정 파라미터 및 좌표점 설정 파라미터에 따라 수요되는 설정 파라미터 곡선 상의 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 전동밸브의 좌표점 수요 위치를 획득하며, 설정 파라미터는 예를 들어 유량일 수 있고, 좌표점 설정 파라미터는 예를 들어 0일 수 있으며, 획득한 도 3에 도시된 수요되는 설정 파라미터 곡선 상의 세로좌표가 0인 점의 가로좌표는 82이다. 즉, 사용자가 수요하는 설정 파라미터, 예를 들어 유량이 0인 경우, 이론적으로 전동밸브의 스테핑 모터는 82 스텝 회전해야 하며, 82는 전동밸브의 좌표점 수요 위치로 확정된다.
동일한 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 좌표점 실제 위치를 세로좌표로 하고, 동일한 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 좌표점 수요 위치를 가로좌표로 하여, 좌표점을 형성한다. 상이한 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 좌표점을 매끄럽게 연결하여 위치 매핑 곡선을 형성한다. 표 4는 전술한 상이한 좌표점의 형성 과정을 보여주고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에서 제공하는 위치 매핑 곡선의 개략도이다.
| Y(kg/h) | Xa(스텝) | Xb(스텝) |
| 0 | 82.00 | 95.00 |
| 1 | 83.20 | 96.20 |
| 2 | 84.40 | 97.40 |
| 3 | 85.60 | 98.60 |
| 4 | 86.80 | 99.80 |
| 5 | 88.00 | 101.00 |
| 6 | 88.92 | 102.81 |
| 7 | 89.84 | 103.37 |
| 8 | 90.76 | 104.55 |
| 9 | 91.68 | 105.74 |
| 10 | 92.61 | 106.92 |
| 11 | 93.53 | 108.11 |
| 12 | 94.45 | 109.92 |
| 13 | 96.25 | 110.67 |
| 14 | 99.38 | 112.33 |
| 15 | 104.21 | 114.00 |
| 16 | 109.47 | 115.87 |
| 17 | 114.74 | 118.03 |
| 18 | 120.00 | 120.69 |
| 19 | 122.22 | 128.36 |
| 20 | 124.44 | 136.04 |
| 21 | 126.67 | 143.71 |
| 22 | 128.89 | 151.39 |
| 23 | 131.11 | 159.13 |
| 24 | 133.33 | 166.87 |
표 4를 참조하면, 예를 들어 유량과 같은 좌표점 설정 파라미터는 변수 1로 점차적으로 증가하도록 설정될 수 있고, 도 2 및 도 3에 도시된 곡선에 따라 각 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 전동밸브의 실제 위치를 좌표점 실제 위치로 확정하고, 대응되는 전동밸브의 수요 위치를 좌표점 수요 위치로 확정하며, 즉, 동일한 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 다시 말해서 동일한 유량에 대응되는 전동밸브의 실제 위치 Xb와 전동밸브의 수요 위치 Xa를 찾아, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선과 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅함으로써, 도 6에 도시된 피팅 곡선, 즉 위치 매핑 곡선을 형성한다. 표 4와 도 6으로부터 아시다시피, 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터는 동일하고, 즉, 위치 매핑 곡선 상의 좌표점의 가로좌표, 즉 전동밸브의 수요 위치와 전동밸브의 실제 위치에 대응되는 유량은 동일하며, 전술한 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작으며, 여기서, 설정 차이값은 0과 같다.
단계(S104)에서, 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득한다.
수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하며, 예를 들면, 사용자가 수요하는 설정 파라미터, 즉 사용자가 수요하는 유량이 Ya'이면, 도 3에 도시된 수요되는 설정 파라미터 곡선을 통해 Ya'에 대응되는 좌표점의 가로좌표 Xa'를 획득하되, Xa'는 설정 수요 위치이며, 즉, 이상적인 상태에서, 사용자가 Ya'의 유량을 획득하고자 하는 경우, 스테핑 모터가 Xa' 스텝수를 회전하도록 제어해야 한다.
설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하며, 설정 수요 위치는 Xa'이고, 도 6에 도시된 위치 매핑 곡선을 통해 Xa'에 대응되는 좌표점의 세로좌표 Xb'를 획득하되, Xb'는 설정 실제 위치이다.
단계(S105)에서, 전동밸브가 전동밸브의 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어한다.
전동밸브가 획득된 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하되, 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터가 동일하고, 다시 말해서, 도 6에 도시된 위치 매핑 곡선 상의 좌표점의 가로좌표 및 세로좌표, 즉, 전동밸브의 수요 위치와 전동밸브의 실제 위치에 대응되는 유량이 동일하므로, 사용자가 수요하는 유량이 Ya'인 경우, 단계(S104)를 통해 설정 실제 위치 Xb'를 획득하고, 즉 스테핑 모터가 실제로 Xb' 스텝수를 회전하도록 제어하는 경우와 이상적인 상태에서 스테핑 모터가 Xa' 스텝수를 회전하는 경우에 대응되는 유량은 모두 Ya'이며, 전동밸브가 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하여, 전동밸브의 유량이 사용자가 수요하는 유량 Ya'에 도달하게 함으로써, 전동밸브의 실제 위치에 대응되는 유량과 전동밸브의 수요 위치에 대응되는 유량 간의 차이를 제거하며, 전동밸브가 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하기만 하면, 사용자가 수요하는 유량을 정확하게 획득할 수 있어, 전동밸브 유량을 제어하는 정밀도를 대폭 향상시킨다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 제공하는 제 2 제어 방법의 흐름 개략도이다. 도 1에 도시된 제어 방법과 상이한 점은, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계는, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 중간 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계-여기서, 중간 위치 매핑 곡선은 전동밸브의 실제 위치와 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 중간 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터는 동일함-; 중간 위치 매핑 곡선 상의 인접한 좌표점의 2차 도함수에 따라 다수의 폴리라인점(polyline point)을 획득하고, 인접한 폴리라인점을 선형 연결하여 위치 매핑 곡선을 형성하는 단계; 를 포함하는 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 해당 제어 방법은 단계(S201) 내지 단계(S206)을 포함한다.
단계(S201)에서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하며; 여기서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선은 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함한다.
단계(S202)에서, 수요되는 설정 파라미터 곡선을 획득하며; 여기서, 수요되는 설정 파라미터 곡선은 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함한다.
단계(S203)에서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 중간 위치 매핑 곡선을 획득하며; 여기서, 중간 위치 매핑 곡선은 전동밸브의 실제 위치와 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 중간 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 설정 파라미터는 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터와 동일하다.
중간 위치 매핑 곡선은 전동밸브의 실제 위치와 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 중간 위치 매핑 곡선을 획득하며, 중간 위치 매핑 곡선의 획득 과정은 상기 단계(S103)에서 설명된 위치 매핑 곡선의 획득 과정과 유사하므로, 여기서 더 이상 반복하여 설명하지 않는다. 즉, 이때 도 6에 도시된 곡선은 위치 매핑 곡선을 획득하기 위한 중간 위치 매핑 곡선에 해당하며, 최후의 위치 매핑 곡선이 아니다. 표 4와 도 6으로부터 아시다시피, 중간 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터는 동일하다.
단계(S204)에서, 중간 위치 매핑 곡선 상의 인접한 좌표점의 2차 도함수에 따라 다수의 폴리라인점을 획득하고, 인접한 폴리라인점을 선형 연결하여 위치 매핑 곡선을 형성한다.
도 6에 도시된 중간 위치 매핑 곡선 상의 인접한 두 개의 좌표점 중 뒤의 좌표점의 2차 도함수를 계산하여, 2차 도함수의 절대값이 설정값보다 큰 좌표점을 폴리라인점으로 선별한다. 예시적으로, 표 4 또는 도 6에 따라 중간 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 좌표를 획득하는데, 우선 인접한 두 개의 좌표점 중 뒤의 좌표점의 1차 도함수를 계산하고, 다음, 1차 도함수에 따라 해당 뒤의 좌표점의 2차 도함수를 계산하여 획득하며, 2차 도함수를 통해 곡선의 요철성을 판단할 수 있으므로, 전술한 2차 도함수에 따라 중간 위치 매핑 곡선 상의 폴리라인점을 확정할 수 있다.
예시적으로, 도 6에 도시된 중간 위치 매핑 곡선 상의 앞뒤로 인접한 두 개의 좌표점의 좌표를 (
,
)및 (
,
)로 설정할 수 있으며, 아래의 공식에 따라 뒤의 좌표점(
,
)의 1차 도함수 
를 얻을 수 있다.
이로써, 도 6에 도시된 중간 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 1차 도함수를 얻을 수 있고, 다시 (
,
) 및 (
,
)에 따라 뒤의 좌표점(
,
)의 2차 도함수 
를 얻을 수 있다.
| Xat(스텝) | Xbt(스텝) | SlopeA2 B |
SlopeB2 A |
SlopeMa gA2B |
SlopeMa gB2A |
| 0 | 0 | 1.01 | 0.99 | 129 | 127 |
| 120 | 121 | 3.48 | 0.29 | 445 | 37 |
| 143 | 201 | 4.00 | 0.25 | 512 | 32 |
| 161 | 273 | 6.50 | 0.15 | 832 | 20 |
| 175 | 364 | 6.17 | 0.16 | 789 | 21 |
| 181 | 401 | 7.43 | 0.13 | 951 | 17 |
| 188 | 453 | 5.67 | 0.18 | 725 | 23 |
| 191 | 470 | 2.40 | 0.42 | 307 | 53 |
| 216 | 530 | 2.79 | 0.36 | 357 | 46 |
| 249 | 622 | 2.25 | 0.44 | 288 | 57 |
| 253 | 631 | 2.00 | 0.50 | 256 | 64 |
| 269 | 663 | 1.67 | 0.60 | 213 | 77 |
| 281 | 683 | 1.15 | 0.87 | 147 | 111 |
| 301 | 706 | 0.68 | 1.46 | 88 | 187 |
| 320 | 719 | 0.41 | 2.43 | 53 | 311 |
| 371 | 740 | 0.10 | 10.00 | 13 | 1280 |
| 581 | 761 | 0.38 | 2.67 | 48 | 341 |
| 621 | 776 | 1.36 | 0.73 | 175 | 94 |
| 643 | 806 | 2.06 | 0.49 | 263 | 62 |
| 661 | 843 | 1.51 | 0.66 | 193 | 85 |
| 726 | 941 | 0.88 | 1.14 | 113 | 145 |
| 801 | 1007 | 0.66 | 1.50 | 85 | 193 |
| 977 | 1124 | 1.22 | 0.82 | 156 | 105 |
| 1000 | 1152 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 |
따라서, 상기 표 5에 나타난 다수의 폴리라인점을 획득하며, 도 8은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 다른 위치 매핑 곡선 개략도이고, 도 8에는 전술한 폴리라인점 A1이 도시되어 있고, 인접한 폴리라인점 A1을 선형 연결하면 위치 매핑 곡선을 형성할 수 있으며, 즉 두 개의 인접한 폴리라인점 A1마다 선형 연결하면, 필요한 위치 매핑 곡선을 형성할 수 있다.폴리라인점을 선형 연결하여 위치 매핑 곡선을 형성하는 단계는 소프트웨어를 통해 수행될 수 있으며, 폴리라인점을 선형 연결하기 위해, 우선 인접한 폴리라인점 간의 기울기(slope)를 획득한다. 소프트웨어 프로그램이 소수를 처리할 때 부동 소수점 연산을 수행해야 하므로, 소프트웨어 처리 프로그램이 복잡해지고, 소프트웨어 프로그램 자원을 점용하게 되지만, 표 5에 나타난 바와 같이, 인접한 폴리라인점 간의 기울기에는 불가피하게 소수가 나타나게 된다.
표 5에서 SlopeA2B는 인접한 두 개의 폴리라인점 A1의 세로좌표 차이값과 가로좌표 차이값의 비율값을 표시하고, SlopeB2A는 인접한 두 개의 폴리라인점 A1의 가로좌표 차이값과 세로좌표 차이값의 비율값을 표시하며, SlopeA2B와 SlopeB2A는 서로 역수이고, SlopeA2B와 SlopeB2A는 모두 인접한 두 개의 폴리라인점 A1 간의 선형 연결의 경사 상황을 나타낼 수 있다. 표 5로부터 아시다시피, 인접한 폴리라인점 A1 간의 기울기를 나타내기 위한 SlopeA2B와 SlopeB2A는 기본적으로 모두 소수이며, 소프트웨어 프로그램이 부동 소수점 연산을 진행하는 것을 방지하기 위해, 획득된 기울기 SlopeA2B와 SlopeB2A에 각각 설정 배수를 곱하여 정수의 기울기를 획득할 수 있다. 본 출원의 실시예는 설정 배수의 크기를 한정하지 않으며, SlopeA2B 및 SlopeB2A와 설정 배수의 곱이 정수이면 된다. 예를 들면, 여기서 예시적으로 설정 배수를 128로 설정함으로써, 표 5에서 SlopeA2B에 대응되는 정수의 배수 SlopeMagA2B 및 SlopeB2A에 대응되는 정수의 배수 SlopeMagB2A를 얻으며, 표 5에 나타난 폴리라인점의 가로좌표 Xat와 세로좌표 Xbt 및 정수의 배수 SlopeMagA2B와 SlopeMagB2A를 모두 소프트웨어 프로그램에 저장하여, 소프트웨어 프로그램을 전동밸브에 복제한다.
정수 기울기를 획득한 후, 정수 기울기에 따라 인접한 폴리라인점 간의 영역에 대해 선형 보간을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인접한 폴리라인점의 좌표가 각각(0,0) 및 (120,121)이면, 상기 두 개의 폴리라인점 간의 정수 기울기에 따라, 상기 두 개의 폴리라인점 간의 영역에 대해 선형 보간을 수행하여, 0 스텝 내지 120 스텝 사이의 각 스텝의 전동밸브의 수요 위치 Xat에 대응되는 전동밸브의 실제 위치 Xbt의 값을 얻고, 0 스텝 내지 120 스텝 사이의 각 스텝의 Xat 및 각 스텝의 Xat에 대응되는 Xbt를 각각 가로좌표 및 세로좌표로 하여, 인접한 두 개의 폴리라인점 사이의 다수의 보간점을 형성하며, 폴리라인점과 보간점은 다수의 선형 좌표점을 형성하고, 인접한 선형 좌표점에 대응되는 전동밸브의 수요 위치의 차이값은 1 스텝이며, 즉, 선형 보간을 수행한 후, 도 8에 도시된 곡선 상의 각 스텝의 Xat에 대응되는 Xbt의 값을 얻을 수 있고, 모든 선형 좌표점을 선형 연결하면 위치 매핑 곡선을 형성할 수 있다.
이와 같이, 선형 보간법을 이용하여 도 8에 도시된 위치 매핑 곡선을 얻으면, 소프트웨어 프로그램은 폴리라인점 및 폴리라인점 간의 선형 연산만을 처리하면 되고, 위치 매핑 곡선 상의 각 스텝의 Xat 및 매 스텝의 Xat에 대응되는 Xbt의 좌표값에 대해 대량의 처리를 수행할 필요가 없어, 소프트웨어의 프로그램 처리량을 크게 감소시키고, 소프트웨어 프로그램의 동작 시간을 대폭 감소하며, 소프트웨어 프로그램 처리 과정에서 에러가 발생하는 확률을 감소한다. 또한, 도 8에 도시된 위치 매핑 곡선은 단지 도 6에 도시된 곡선에 대해 2차 도함수 처리를 진행하여 선형 연결함으로써 얻은 곡선이므로, 도 8에 도시된 위치 매핑 곡선과 도 6에 도시된 곡선은 근접하기에, 도 8에 도시된 위치 매핑 곡선에 따라 사용자 수요 위치에 대응되는 설정 실제 위치를 획득하고, 전동밸브가 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어함으로써, 소프트웨어의 프로그램 처리량을 크게 감소시키고, 소프트웨어 프로그램의 동작 시간을 대폭 감소하며, 소프트웨어 프로그램 처리 과정에서 에러가 발생하는 확률을 감소하는 동시에, 전동밸브의 전체 스트로크가 일치하는 원칙에 따라 전동밸브를 제어하는 과정과 비교할 때, 전동밸브의 실제 위치에 대응되는 유량과 전동밸브의 수요 위치에 대응되는 유량 간의 차이도 감소시킬 수 있어, 전동밸브 유량 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
단계(S205)에서, 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득한다.
단계(S206)에서, 전동밸브가 전동밸브의 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어한다.
본 출원의 실시예는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 시스템을 더 제공한다. 도 9는 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 제어 시스템의 예시적인 블록도이고, 도 9에 도시된 바와 같이, 제어 시스템은, 실제 곡선 획득 모듈(301), 수요 곡선 획득 모듈(302), 피팅 모듈(303), 실제 위치 획득 모듈(304) 및 전동밸브 제어 모듈(305)을 포함하되, 실제 곡선 획득 모듈(301)은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하도록 구성되고, 수요 곡선 획득 모듈(302)은 수요되는 설정 파라미터 곡선을 획득하도록 구성되며; 여기서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함한다. 피팅 모듈(303)은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하도록 구성되고; 여기서, 위치 매핑 곡선은 전동밸브의 실제 위치와 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작다. 실제 위치 획득 모듈(304)은 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하도록 구성된다. 전동밸브 제어 모듈(305)은 전동밸브가 전동밸브의 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어한다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 제어 시스템도 마찬가지로 설정 파라미터 제어 정밀도의 편차가 큰 경우가 발생하는 것을 방지함으로써, 전동밸브 제어 과정의 정밀도를 향상시키며, 본 출원의 실시예에서 제공하는 제어 시스템은 상기 실시예에서 제공하는 제어 방법을 수행할 수 있다.
제어 방법의 제 3 실시 형태에 있어서, 해당 제어 방법은 전동밸브를 제어하고, 제어 방법은, 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하는 단계; 전동밸브가 전동밸브의 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 단계; 를 포함하며, 여기서, 위치 매핑 곡선은 전동밸브가 작동하도록 제어하는 제어 시스템에 미리 저장되고, 위치 매핑 곡선은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선의 변화에 따라 변화하게 되며, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하며; 여기서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅함으로써 위치 매핑 곡선을 얻게 되고, 위치 매핑 곡선 상의 점의 가로좌표에 대응되는 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작다.
제 1 제어 방법 및 제 2 제어 방법의 실시 형태와 비교할 때, 제 3 제어 방법의 실시 형태의 주요 차이점은 다음과 같다. 위치 매핑 곡선은 전동밸브가 작동하도록 제어하는 제어 시스템에 미리 저장되고, 위치 매핑 곡선은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선의 변화에 따라 변화하게 되며, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선과 수요되는 설정 파라미터 곡선이 변하지 않는 경우, 제 1 제어 방법 및 제 2 제어 방법의 실시 형태 중의 위치 매핑 곡선의 획득 과정을 수행할 필요가 없으므로, 대량화 생산에 유리하다. 이러한 제어 방법은 보다 간단하고, 제어 시스템이 수요하는 공간이 더욱 작으며, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선과 수요되는 설정 파라미터 곡선이 변하는 경우, 온라인 또는 오프라인으로 위치 매핑 곡선을 변경할 수 있으며, 여기서, 온라인 수정 방식은 제어 방법의 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태와 동일하고, 오프라인 수정 방식은 제 3 실시 형태와 동일하며, 온라인은 생산 라인을 의미하고, 오프라인은 생산이 완료된 후를 의미한다.
본 출원의 실시예는 전동밸브를 제어하기 위한 제 2 제어 시스템을 더 제공하며, 제어 시스템은 실제 위치 획득 모듈, 전동밸브 제어 모듈 및 저장 모듈을 포함하되, 실제 위치 획득 모듈은 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하도록 구성되며; 전동밸브 제어 모듈은 전동밸브가 전동밸브의 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하며; 저장 모듈은 위치 매핑 곡선을 저장하도록 구성되며, 여기서, 위치 매핑 곡선은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선의 변화에 따라 변화하게 되며, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선과 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하고; 여기서, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅함으로써 위치 매핑 곡선을 얻게 되고, 위치 매핑 곡선 상의 점의 가로좌표에 대응되는 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작다.
제 1 제어 시스템의 실시 형태와 비교할 때, 제 2 제어 시스템의 실시 형태의 주요 차이점은 다음과 같다. 실제 측정된 설정 파라미터 곡선과 수요되는 설정 파라미터 곡선이 변하지 않는 경우, 제 1 제어 방법 및 제 2 제어 방법의 실시 형태 중의 위치 매핑 곡선의 획득 과정을 수행할 필요가 없고, 즉, 실제 곡선 획득 모듈, 수요 곡선 획득 모듈 및 피팅 모듈을 필요로 하지 않고, 위치 매핑 곡선을 저장하기 위해, 위치 매핑 곡선을 저장하는 저장 모듈을 필요로 하며, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선과 수요되는 설정 파라미터 곡선이 변하지 않는 경우, 제 1 제어 방법 및 제 2 제어 방법의 실시 형태 중의 위치 매핑 곡선의 획득 과정을 수행할 필요가 없으므로, 대량화 생산에 유리하다. 실제 측정된 설정 파라미터 곡선과 수요되는 설정 파라미터 곡선이 변하는 경우, 온라인 또는 오프라인으로 위치 매핑 곡선을 변경할 수 있으며, 여기서, 온라인 수정 방식은 제 1 제어 시스템의 실시 형태와 동일하고, 오프라인 수정 방식은 제 2 제어 시스템의 실시 형태와 동일하다.
본 출원의 실시예는 전동밸브를 더 제공하고, 도 10은 본 출원의 일 실시예에서 제공하는 전동밸브의 구조 개략도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 전동밸브(100)는 하우징(60), 고정자 어셈블리(601), 회전자 어셈블리(602), 밸브코어(603) 및 회로기판 어셈블리(90)를 포함하되, 회로기판 어셈블리(90)는 하우징(60)에 의해 형성된 내부 캐비티에 설치되고, 고정자 어셈블리(601)는 회전자 어셈블리(602)의 외주에 설치되며, 회전자 어셈블리(602)와 고정자 어셈블리(601)는 전동밸브(100)의 스테핑 모터를 구성한다. 고정자 어셈블리(601)는 코일을 포함하고, 회전자 어셈블리(602)는 영구자석을 포함하며, 코일과 회로기판 어셈블리(90)는 전기적으로 연결되고, 코일은 통전된 후 여기 자기장을 생성하며, 회전자 어셈블리(602)는 여기 자기장에서 작동하고, 스테핑 모터는 전동밸브의 밸브코어(603)가 밸브포트(604)에 대해 상대적으로 이동하도록 이끌어, 밸브포트(604)가 상응하는 개도에 도달하도록 하며, 밸브코어(603)의 위치는 전동밸브의 위치이고, 회로기판 어셈블리(90)에는 상기 실시예의 제어 시스템(도 10에 도시되지 않음)이 통합되어 있다.
본 출원의 실시예는 제어 방법, 제어 시스템 및 전동밸브를 제공하며, 제어 방법은 아래의 단계를 포함한다. 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 수요되는 설정 파라미터 곡선을 획득하고, 두 개의 곡선은 각각 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 포함하며, 실제 측정된 설정 파라미터 곡선과 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 전동밸브의 실제 위치와 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 포함하는 위치 매핑 곡선을 획득하며, 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작고, 설정 차이값을 0 또는 0에 가까운 값으로 설정하여, 최종적으로 획득된 위치 매핑 곡선 상의 좌표점의 가로좌표 및 세로좌표, 즉 전동밸브의 수요 위치와 전동밸브의 실제 위치에 대응되는 설정 파라미터가 같거나 근접하도록 하며, 설정 수요 위치에 따라 위치 매핑 곡선 상의 설정 수요 위치에 대응되는 설정 실제 위치를 조회한 후, 전동밸브가 전동밸브의 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하여, 전동밸브의 실제 설정 파라미터가 사용자의 수요 설정 파라미터에 도달하거나 사용자의 수요 설정 파라미터와 매우 근접하도록 함으로써, 설정 파라미터 제어 정밀도의 편차가 큰 경우가 발생되는 것을 방지하여, 전동밸브의 제어 과정의 정밀도를 향상시킨다.
Claims (12)
- 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하는 단계;
수요되는 설정 파라미터 곡선을 획득하는 단계, 여기서, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 표시하고;
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계, 여기서, 상기 위치 매핑 곡선은 상기 전동밸브의 실제 위치와 상기 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 상기 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작으며;
수요되는 설정 파라미터 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 상기 설정 수요 위치 및 상기 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하는 단계; 및
상기 전동밸브가 상기 전동밸브의 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계는,
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 좌표점 설정 파라미터에 따라 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 상의 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 전동밸브의 좌표점 실제 위치를 획득하는 단계;
상기 수요되는 설정 파라미터 곡선 및 상기 좌표점 설정 파라미터에 따라 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선 상의 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 전동밸브의 좌표점 수요 위치를 획득하는 단계; 및
동일한 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 좌표점 실제 위치를 세로좌표로 하고 동일한 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 좌표점 수요 위치를 가로좌표로 하여 좌표점을 형성하며, 상이한 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 좌표점을 매끄럽게 연결하여 상기 위치 매핑 곡선을 형성하는 단계, 여기서, 상기 위치 매핑 곡선 상의 각 상기 좌표점의 가로좌표 및 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터는 동일함;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계는,
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여 중간 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계, 여기서, 상기 중간 위치 매핑 곡선은 상기 전동밸브의 실제 위치와 상기 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 상기 중간 위치 매핑 곡선 상의 각 상기 좌표점의 가로좌표와 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터는 동일하고; 및
상기 중간 위치 매핑 곡선 상의 인접한 좌표점의 2차 도함수에 따라 다수의 폴리라인점을 획득하고, 인접한 상기 폴리라인점을 선형 연결하여 상기 위치 매핑 곡선을 형성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여 중간 위치 매핑 곡선을 획득하는 단계는,
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 좌표점 설정 파라미터에 따라 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 상의 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 전동밸브의 좌표점 실제 위치를 획득하는 단계;
상기 수요되는 설정 파라미터 곡선 및 상기 좌표점 설정 파라미터에 따라 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선 상의 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 전동밸브의 좌표점 수요 위치를 획득하는 단계; 및
동일한 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 좌표점 실제 위치를 세로좌표로 하고 동일한 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 좌표점 수요 위치를 가로좌표로 하여 좌표점을 형성하며, 상이한 상기 좌표점 설정 파라미터에 대응되는 상기 좌표점을 매끄럽게 연결하여 상기 중간 위치 매핑 곡선을 형성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 중간 위치 매핑 곡선 상의 인접한 좌표점의 2차 도함수에 따라 다수의 폴리라인점을 획득하는 단계는,
상기 중간 위치 매핑 곡선 상의 인접한 두 개의 좌표점 중 뒤의 좌표점의 2차 도함수를 계산하여, 상기 2차 도함수의 절대값이 설정값보다 큰 좌표점을 상기 폴리라인점으로 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 제 3 항에 있어서,
인접한 상기 폴리라인점을 선형 연결하여 상기 위치 매핑 곡선을 형성하는 단계는,
인접한 상기 폴리라인점 간의 기울기를 획득하고, 획득한 상기 기울기에 설정 배수를 곱하여 정수 기울기를 획득하는 단계;
상기 정수 기울기에 따라 인접한 상기 폴리라인점 간의 영역에 대해 선형 보간을 수행하고, 상기 폴리라인점과 보간점이 다수의 선형 좌표점을 형성하는 단계; 및
모든 상기 선형 좌표점을 선형 연결하여 상기 위치 매핑 곡선을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 전동밸브는 전자 팽창밸브를 포함하고, 상기 전자 팽창밸브는 밸브코어를 포함하며, 상기 설정 파라미터는 유량을 포함하고, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 밸브코어의 위치와 유량의 대응 관계를 표시하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 전자 팽창밸브는 모터를 더 포함하고, 상기 밸브코어의 위치는 상기 모터의 마이크로 스텝수를 통해 확정되며, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 상기 모터의 마이크로 스텝수와 유량의 대응 관계를 추가로 표시하고, 상기 모터의 마이크로 스텝수를 조절하여 상기 전자 팽창밸브가 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 상기 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하는 단계; 및
상기 전동밸브가 상기 전동밸브의 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 단계; 를 포함하며,
여기서, 상기 위치 매핑 곡선은 상기 전동밸브가 작동하도록 제어하는 제어 시스템에 미리 저장되고, 상기 위치 매핑 곡선은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선의 변화에 따라 변화하게 되며, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 표시하고,
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅함으로써 상기 위치 매핑 곡선을 얻게 되고, 상기 위치 매핑 곡선 상의 점의 가로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작은 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 방법. - 실제 측정된 설정 파라미터 곡선을 획득하도록 구성되는 실제 곡선 획득 모듈;
수요되는 설정 파라미터 곡선을 획득하도록 구성되는 수요 곡선 획득 모듈, 여기서, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 표시하고;
상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅하여, 위치 매핑 곡선을 획득하도록 구성되는 피팅 모듈, 여기서, 상기 위치 매핑 곡선은 상기 전동밸브의 실제 위치와 상기 전동밸브의 수요 위치의 대응 관계를 표시하고, 상기 위치 매핑 곡선 상의 각 좌표점의 가로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작으며;
수요되는 설정 파라미터 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 상기 설정 수요 위치 및 상기 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하도록 구성되는 실제 위치 획득 모듈; 및
상기 전동밸브가 상기 전동밸브의 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 전동밸브 제어 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 시스템. - 수요되는 설정 파라미터 및 수요되는 설정 파라미터 곡선에 따라 설정 수요 위치를 획득하고, 상기 설정 수요 위치 및 위치 매핑 곡선에 따라 설정 실제 위치를 획득하도록 구성되는 실제 위치 획득 모듈;
상기 전동밸브가 상기 전동밸브의 상기 설정 실제 위치를 향해 작동하도록 제어하는 전동밸브 제어 모듈; 및
상기 위치 매핑 곡선을 저장하도록 구성되는 저장 모듈, 여기서, 상기 위치 매핑 곡선은 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선의 변화에 따라 변화하게 되며, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선은 각각 상기 전동밸브의 위치와 설정 파라미터의 대응 관계를 표시하고; 을 포함하되, 여기서, 상기 실제 측정된 설정 파라미터 곡선 및 상기 수요되는 설정 파라미터 곡선을 피팅함으로써 상기 위치 매핑 곡선을 얻게 되고, 상기 위치 매핑 곡선 상의 점의 가로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터와 세로좌표에 대응되는 상기 설정 파라미터의 차이값은 설정 차이값보다 작은 것을 특징으로 하는 전동밸브를 제어하기 위한 제어 시스템. - 고정자 어셈블리, 회전자 어셈블리, 밸브코어 및 회로기판 어셈블리를 포함하되, 상기 고정자 어셈블리는 코일을 포함하고, 상기 회전자 어셈블리는 영구자석을 포함하며, 상기 코일과 상기 회로기판 어셈블리는 전기적으로 연결되고, 상기 코일은 통전된 후 여기 자기장을 생성하며, 상기 회전자 어셈블리는 상기 여기 자기장에서 회전하고, 상기 밸브코어의 위치는 상기 전동밸브의 위치이며, 상기 회로기판 어셈블리에는 제 10 항 또는 제 11 항에 따른 제어 시스템이 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 전동밸브.
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