主权项 |
一种电液控制线圈温度的测量方法,其特征是:该温度测量方法为:根据能量守恒定律建立控制线圈的温升数学模型;利用控制线圈温度的实验测量值来同定该模型中的相关参数;通过电液控制单元的机上仿真和实际线圈控制信号来验证由温升数学模型计算出的线圈温度;温度测量方法的具体步骤是:步骤一,线圈温升数学模型的电液控制单元的控制阀,包括活塞、线圈和缠线管部分组成;计算出控制线圈工作时的温升ΔT;步骤二,采用如下方程的算法: <mrow> <mfrac> <mi>ΔT</mi> <mi>Δt</mi> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>c</mi> <mo>·</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>E</mi> <mi>in</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>E</mi> <mi>out</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>获得线圈温升ΔT的方法,步骤三,根据焦耳定律,计算出线圈发热量,控制线圈的发热能量Ein;步骤四,根据微型计算机或者单片机所发出的线性控制指令控制线圈的控制电流;(1)、线性控制指令是脉宽调制(PWM)中的占空比D计算出控制线圈工作时的控制电流I;(2)、线性控制指令是根据设定的占空比D‑控制电流I的对应关系表中来获取控制线圈工作时,即各占空比D的控制电流I;步骤五,计算出控制线圈工作时的线圈温度所对应的电阻值R; <mrow> <mi>R</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>T</mi> <mo>+</mo> <mn>234.5</mn> </mrow> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>234.5</mn> </mrow> </mfrac> <mo>·</mo> <msub> <mi>R</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow>步骤六,根据牛顿冷却定律,获得控制线圈的放热量;控制线圈的放热能量用如下方程的算法来确定: <mrow> <mfrac> <mi>ΔT</mi> <mi>Δt</mi> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>c</mi> <mo>·</mo> <mo>[</mo> <mi>I</mi> <mo>·</mo> <mi>V</mi> <mo>-</mo> <mi>h</mi> <mo>·</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>em</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow>或 <mrow> <mfrac> <mi>ΔT</mi> <mi>Δt</mi> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>c</mi> <mo>·</mo> <mo>[</mo> <msup> <mi>I</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>·</mo> <mi>R</mi> <mo>-</mo> <mi>h</mi> <mo>·</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>em</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow>步骤七,利用温度传感器检测出电磁阀及控制线圈所处的环境温度Tem;步骤八,线圈温升数学模型中的相关参数同定,利用最小二乘法和控制线圈温度的实验测量值来确定线圈的放热系数c和比热系数h;步骤九,计算线圈温升之差的平方和E,利用下列方程的算法来确定: <mrow> <mi>E</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mi>Σ</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msup> <mrow> <mo>[</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>T</mi> <mo>,</mo> <mi>h</mi> <mo>,</mo> <mi>c</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow>步骤十,获得线圈温升的实际值,通过线圈温度的实际测量值和一定采样周期为单位时间,计算出控制线圈在单位时间内变化的温升yi;步骤十一,获得线圈温升的理论值,对同定放热系数c和比热系数h这两个参数进行初始化设定;步骤十二,利用控制线圈工作前的温度Tzl和线圈温升ΔT,计算出控制线圈工作时的实际温度值T,测定控制线圈的工作温度,并将实际温度值T传给Tzl准备下一次控制线圈的温度计算。 |