智能执行器用阀门流量特性实现方法

摘要

本发明属于工业自动化仪表领域，特别涉及一种在智能执行器中实现光滑的无级分布的阀门流量特性方法。现有的方法难以满足实际情况下的复杂多样性需求，且自定义折线只是实际需求特性曲线的不光滑近似。本发明将阀门流量特性的实现转化为对输入控制信号进行对应函数关系的运算处理。一不需要改变调节阀阀芯或定位器凸轮形状，二是对每类流量特性可提供无级分布的阀门流量特性曲线族供选择而且是光滑的精确的，三是这些无级分布的流量特性曲线族中的曲线仅通过一个具有重要工程背景的参数方便地选择，完全解决了现有技术的缺陷并且实现简单容易。

主权项

1、智能执行器用阀门流量特性实现方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(a)根据工艺设计要求确定阀门流量特性类别；(b)计算阀可调比B；(c)对输入的阀位控制信号进行对应函数关系运算；(d)用运算处理后信号代替原来的输入的阀位控制信号来进行控制运算；步骤(a)所述的阀门流量特性是指将输入的阀位控制信号X与介质流量Q之间应具备的函数关系Q＝F(B，X)，工艺设计要求的阀门流量特性类别有直线、等百分比、和快开三种，由如下公式表示：直线流量特性：$\frac{Q}{Q_{\max }}=\frac{1}{B}+(1-\frac{1}{B})\frac{X}{X_{\max }}---\left(1\right)$ 等百分比流量特性：$\frac{Q}{Q_{\max }}=B^{(\frac{X}{X_{\max }}-1)}---\left(2\right)$ 快开流量特性：$\frac{Q}{Q_{\max }}=\frac{1}{B}{[1+(B^2-1)\frac{X}{X_{\max }}]}^{\frac{1}{2}}---\left(3\right)$ 其中，Q为流量，Qmax为可调节的最大流量，X为输入的阀位控制信号，Xmax 为最大阀位或行程，B为阀可调比；步骤(b)所述的计算阀可调比B，是根据管道中降压比S和阀门的铭牌参数理想阀可调比Be计算阀可调比B，计算公式如下：$B=B_e\sqrt{S}---\left(4\right)$ 步骤(c)所述的对应函数关系，是把阀门流量与阀位之间关系即阀门流量特性Q＝F(B，X)转化为仅对输入的阀位控制信号进行的对应函数关系X＝F(X，B)运算，由如下公式表示：直线流量特性对应的函数关系：X＝X (5)等百分比流量特性对应的函数关系：$\underset{‾}{X}=\frac{B^X-1}{B-1}---\left(6\right)$ 快开流量特性对应的函数关系：$\underset{‾}{X}=\frac{\sqrt{1+(B^2-1)X}-1}{B-1}---\left(7\right)$ 其中，X为输入的阀位控制信号，B为阀可调比，X为符合要求流量特性处理后的阀位或行程；步骤(d)所述的用运算处理后信号代替原来的输入的阀位控制信号来进行控制运算，是用步骤(c)对应函数关系计算后得到的X代替输入的阀位控制信号X进行控制运算。