一种气体流量控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101916121A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101916121A(43)申请公布日2010.12.15(21)申请号201010234227.4(22)申请日2010.07.20(71)申请人中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所地址710089陕西省西安市阎良区人民东路1号(72)发明人代井波荣立烨(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.G05D7/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种气体流量控制方法(57)摘要本发明涉及一种利用计算机控制气体流量的方法。本发明在计算机内设定目标流量，目标流量、被控对象的反馈流量和PID控制器的输出反馈一起进入DRNN神经网络。经过DRNN神经网络的算法处理进入PID控制器，与PID控制器的输出反馈一起作为PID控制器的输入；经过PID控制器处理和D/A转换后，再经放大并分成两路信号，一路进入电动阀，以控制风道的开度；另一路输入变频电机，以带动鼓风机产生一定的风量通过风道进入APU舱；再由传感器对风量进行检测，将检测结果作为下一轮的反馈输入。本发明气体流量控制方法通过结合DRNN神经网络控制算法和PID控制原理，实现了气体流量的高速、精确控制，具有较广的应用前景。CN10962ACN101916121A权利要求书1/1页1.一种气体流量控制方法，其特征在于，其步骤如下：步骤1初始化，在计算机内设定目标流量，目标流量、被控对象的反馈流量和PID控制器的输出反馈一起进入DRNN神经网络；步骤2神经网路处理，经过DRNN神经网络的算法处理进入PID控制器，与PID控制器的输出反馈一起作为PID控制器的输入；步骤3PID处理，经过PID控制器的比较处理后产生对被控对象的输入；步骤4PID控制器的输出经过D/A转换，产生模拟信号进入伺服功放进行功率放大；步骤5放大后分成两路信号，一路进入电动阀，通过电动阀控制风道的开度；另一路输入变频电机，变频电机带动鼓风机产生一定的风量通过风道进入APU舱；步骤6由传感器对风道风量进行检测，将检测结果输入信号调理器，经A/D转换后进入计算机控制系统，并作为下一轮的反馈输入。2.根据权利要求1所述的气体流量控制方法，其特征在于：步骤2中，所述DRNN神经网络处理过程如下：目标流量、被控对象的反馈流量和PID控制器的输出反馈作为DRNN神经网络的3个输入层节点，经过输入层的算法运算，产生输出进入每一个隐层节点，隐层具有自反馈功能，经过隐层的算法运算，产生的输出汇集到输出层，经过输出层的算法运算，产生DRNN神经网络的输出。3.根据权利要求2所述的气体流量控制方法，其特征在于：所述输入层、隐层、输出层的权值采用带动量项的梯度优化算法。4.根据权利要求3所述的气体流量控制方法，其特征在于：所述计算机的DI/O输出开关量到继电器驱动，经由继电器驱动进行变频电机的开关控制。2CN101916121A说明书1/3页一种气体流量控制方法技术领域[0001]本发明属于计算机控制领域，涉及一种利用计算机控制气体流量的方法。背景技术[0002]飞机内灭火系统由灭火瓶、传感器、管道、喷嘴构成。它是保证飞机在飞行过程中突遇火险的情况下，仍能进行安全飞行的重要系统。[0003]在某型飞机设计过程中，为了保证灭火系统设计的合理化、最佳化，需要进行灭火系统的原理性试验。[0004]气流模拟系统是飞机灭火系统原理性试验的关键设备，其主要功能是在试验时，为APU舱提供持续稳定的气流。[0005]现有技术对气流控制采取的是经典PID控制，通过PID处理模块的比例、积分和微分后将得到的处理结果与目标值进行比较，但是，由于本系统的复杂性和气体本身的物理特性，经典的PID控制在精度和时效性方面略显不足。发明内容[0006]本发明的目的是，提供一种能够高效、精确控制气体流量的方法。[0007]本发明的技术解决方案是，一种气体流量控制方法，其步骤如下：[0008]步骤1初始化，在计算机内设定目标流量，目标流量、被控对象的反馈流量和PID控制器的输出反馈一起进入DRNN神经网络；[0009]步骤2神经网路处理，经过DRNN神经网络的算法处理进入PID控制器，与PID控制器的输出反馈一起作为PID控制器的输入；[0010]步骤3PID处理，经过PID控制器的比较处理后产生对被控对象的输入；[0011]步骤4PID控制器的输出经过D/A转换，产生模拟信号进入伺服功放进行功率放大；[0012]步骤5放大后分成两路信号，一路进入电动阀，通过电动阀控制风道的开度；另一路输入变频电机，变频电机带动鼓风机产生一定的风量通过风道进入APU舱；[0013]步骤6由传感器对风道风量进行检测，将检测