数字电气阀门定位方法

   电气阀定位器的基本功能是控制气动执行机构和调节阀开度（流量），阀位反馈单元反馈实时阀位值，因此电气阀定位器与气动执行机构、调节阀形成闭环回路。阀门定位器增加了气动执行机构的输出功率，减少了信号传输的滞后，有效地克服了调节阀运动中产生的摩擦和阀芯的不平衡，提高了调节阀的精度。近十年来，气动执行器技术领域的技术进步主要体现在阀门定位器的改进上。发达国家的电气阀定位器已升级为基于电平衡原理的电气阀定位器，国内定位器已逐渐从机械平衡原理向电气平衡过渡。数字电气阀定位器以微处理器为核心，具有调节阀整体的各种流量特性和自动调整、人机交互、工作参数组态设置、故障诊断等一系列技术指标。

   数字电气阀定位器的系统结构虽然日益完善，但仍存在不足。首先，控制系统以调节阀的固有流量特性为设计依据，调节阀运行后的实际工作条件远非固有流量特性测试条件，忽略了调节阀工作流量特性畸变的客观事实，必然导致控制质量下降；其次，调节阀阀位采用5接点开关控制算法。虽然它具有良好的鲁棒和快速的动态响应性能，但存在阀位稳态跟踪精度差的缺点。此外，键盘输入模式在人机交互中的故障率较高，接触式电位器的稳定性和可靠性不令人满意。一旦故障排除，调节阀完全关闭（气关阀）或完全打开（气开阀），不仅使气动执行器状态剧烈波动，而且对整个控制系统造成重大干扰，甚至引入安全事故。

   本发明的目的是提供数字电气阀的定位方法。通过数字电气阀的定位方法Fuzzy-PI控制调节阀开度的双模无扰切换方法Fuzzy方法，误差小时采用PI方法，Fuzzy-PI双模无扰切换法是由Fuzzy-PI判断模块选择，Fuzzy-PI无扰切换模块处理后，双模方法以不同宽度的脉冲形式输出I/P固态继电器的电气转换单元G3F/G3FD，控制压电阀的比例；消除无扰切换模块Fuzzy-PI模式切换时对调节阀开度和控制系统的干扰。通过对阀工作流特性畸变的校正，校正后的工作流特性与控制系统设计所依据的阀固有流特性一致，提高了控制系统的质量。另一方面，调节阀可以在较低的压降比下运行，可以大大降低能耗。Fuzzy-PI双模无扰切换算法考虑了阀位控制对动态和静态指标的要求。无扰切换模块确保在切换两种模式时不会干扰阀位和控制系统。触摸屏和无接触磁敏电位器的应用提高了阀位定位器的稳定性、可靠性和气密性；用户选择释放或部分释放膜压力功能，消除安全风险，进一步提高阀位和控制系统的控制质量。