一种用于飞行器的智能温控表制造技术

本发明专利技术公开了一种用于飞行器的智能温控表包括：误差校正模块、信号采集模块、信号放大模块、主控模块、数据存储模块、显示模块和状态指示模块；误差校正模块，利用飞行器模拟实验时输出的实际温度电压信号进行拟合得到误差校正函数；信号采集模块，实时采集飞行器传感器输出的温度模拟电压信号；信号放大模块，将接收到的温度电压信号进行放大；主控模块，读取并利用存储模块中的误差校正函数对信号放大模块发送的温度电压信号进行校正，得到温度值，并对该温度值进行判决；状态指示模块，将主控模块发送的高温报警信号、停止加温控制信号、持续加温控制信号和间隔加温控制信号进行显示；显示模块，将主控模块发送的温度值进行显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种用于飞行器的智能溫控表，属于飞行器自动控制

技术介绍
目前，我国应用于军事领域飞行器的溫度控制的方法较常见的有开环控制、PID控 制等，此类控制较为广泛的应用于不同的系统的溫度的控制、调节上，其中开环控制适用于 较为简单的系统，系统中需要人机交互，通过人为或借助机器的监测需求的当前溫度值并 对溫度控制器进行操作，能够实现对溫度的简单控制。开环控制缺点明显，不适用于目前自 动化控制的需求。 PID控制较多的适用于自控系统的溫度控制，PID控制器共包括S个环节：比例环 节、积分环节和微分环节。各个环节对控制性能的影响是不一样的，按照比例产生了控制系 统的偏差信号e(t)，系统一旦产生偏差，控制器的比例环节马上产生作用来减少偏差。若比 例作用大则可加快调节速度，减少误差，但若比例作用过大时，则会使系统的稳定性降低。 单一的纯比例P控制系统具有结构简单、响应快等优点，但是却对有自平衡能力的系统会产 生静态误差，同时对时滞系统也会产生振荡，动态特性效果不理想，所W对于复杂的控制环 境，单一的纯比例P控制系统不能满足控制性能要求的。积分环节主要是用来消除系统的稳 态误差(也称静差）。当系统出现误差时，控制器的积分调节作用就开始实施，直至系统的误 差消失，积分调节作用才会停止，同时积分调节环节输出一个常数值。积分调节作用的强弱 与积分时间有关，积分时间越大，积分调节作用越小，积分时间越小，积分调节作用则增强， 加入积分调节作用后系统的稳定性会下降，同时影响系统的动态响应特性，使系统的动态 响应变慢。微分调节作用是对系统将要产生的变化作W预测，具有预见性，它能够预测到系 统偏差的变化趋势，并及时做出相应调节，在偏差信号变大之前引入有效的修正信号，产生 超前的控制效果，加快了系统的响应时间，改善了系统的动态特性。但是，微分调节作用对 干扰有放大的作用，所W当微分调节作用过强时，就会降低系统的抗干扰能力。所W目前的 PID控制系统虽然能够实现负反馈，但是不具备自主判断能力，而且系统复杂，对于需要小 型化的飞行器系统是非常不合适的。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于飞行器的智能 溫控表，本专利技术通过对溫度信号进行分析判断，并根据判断结果输出加热、停止加热信号W 及报警信号，本专利技术通过对传感器输入的电压信号分析，能够将加热溫度和飞行器溫度稳 定控制在目标溫度的2度范围内，并能够使其在长时间内保持稳定。 本专利技术的技术解决方案是： -种用于飞行器的智能溫控表，其特征在于包括:误差校正模块、信号采集模块、 信号放大模块、主控模块、数据存储模块、显示模块和状态指示模块； 误差校正模块，利用飞行器模拟实验时输出的实际溫度电压信号进行拟合得到误 差校正函数，并将其发送至存储模块进行存储;误差校正函数拟合的具体方法如下： 依次利用零次、一次W及高次多项进行溫度和输出电压信号的拟合，并计算各次 多项式下实际溫度电压信号与该实际溫度下拟合曲线输出的电压信号之间误差的平方和 不随拟合次数变化超过一定阔值，则认为拟合曲线满足要求； 信号采集模块，实时采集飞行器传感器输出的溫度模拟电压信号，并发送至信号 放大模块； 信号放大模块，将接收到的溫度电压信号进行放大后发送至主控模块； 主控模块，读取并利用存储模块中的误差校正函数对信号放大模块发送的溫度电 压信号进行校正，得到溫度值，并对该溫度值进行判决，同时将该溫度值发送至显示模块； 对该溫度值进行判决的原则如下： 当溫度超过高溫阔值A时，主控模块发出高溫报警信号，同时将该高溫报警信号发 送至状态指示模块； 当溫度超过目标溫度阔值削寸，主控模块发出停止加溫控制信号，同时将该加溫控 制信号发送至状态指示模块； 当溫度低于目标阔值一定数值別寸，主控模块发出持续加溫控制信号，同时将该持 续加溫控制信号发送至状态指示模块； 当溫度位于阔值B和C之间时，主控模块发出间隔加溫控制信号，同时将该间隔加 溫控制信号发送至状态指示模块； 计算飞行器溫度平衡所需要的每个周期的加热时间同溫度的变化量的关系函数： t(加热时间）=T(周期)-{a/} 其中，t表示间隔加溫控制信号的间隔时间；T表示飞行器溫度平衡周期时间，根据 不同飞行器发动机的热容比，T的值等于飞行器耗散rc的热量值所需的单位时间;a表示不 同发动机耗散热量的耗散热能的系数，由发动机决定；ti表示目标溫度;to表示当前飞行器 溫度。 数据存储模块，存储误差校正函数、高溫阔值A、目标溫度阔值B和阔值C;. 状态指示模块，将主控模块发送的高溫报警信号、停止加溫控制信号、持续加溫控 制信号和间隔加溫控制信号进行显示； 显示模块，将主控模块发送的溫度值进行显示。 本专利技术与现有技术相比的有益效果是： (1)本专利技术可W实现溫度的控制和稳态，实际使用过程中，本专利技术能够通过不同的 需求设置溫度，实现溫控，并在进行加热控制的同时，本专利技术能够实现高溫、低溫报警信号， 使得溫控更加精准。 (2)本专利技术通过误差校正模块的分析，有效地降低了溫度传感器产生的误差，相比 经典控制法，本专利技术的误差控制在实验过程中采集了大量关于飞行器的相关数据，经过拟 合分析，得到溫度和电压的拟合曲线，提高了后期的溫控准确度，而且本专利技术有针对性的真 对飞行器溫度传感器的自身特点实现了溫度的误差的校正。另外本专利技术通过信号采集模块 的隔离设计，能够有效防止模拟电流信号在信号传输中的传输误差，从硬件上大大降低了 误差的产生。 (3)本专利技术通过基于加热时间函数和溫度阔值的判断，实现了通过对加热时间的 调整对溫度的控制，由于此加溫控制只需要控制加热时间的长短即可实现溫度控制，对于 溫度控制的功率电路的设计和成本的降低提供了相当大的帮助，同时算法自身的特性也使 得生产成本降低，本专利技术采用的计算方式属于首创，效果明显。 (4)本专利技术加热函数使用了关于飞行器自身参数作为比例系数的控制策略，较有 针对性的适用于飞行器系统，并且在敞开式野外环境下也能够适用。【附图说明】 图1为本专利技术系统结构示意图； 图2为本专利技术信号采集模块和信号放大模块电路示意图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行进一步的详细描述。 如图1所示，一种用于飞行器的智能溫控表包括:误差校正模块、信号采集模块、信 号放大模块、主控模块、数据存储模块、显示模块和状态指示模块； 误差校正模块，利用飞行器模拟实验时输出的实际溫度电压信号进行拟合得到误 差校正函数，并将其发送至存储模块进行存储;误差校正函数拟合的具体方法如下： 依次利用零次、一次W及高次多项进行溫度和输出电压信号的拟合，并计算各次 多项式下实际溫度电压信号与该实际溫度下拟合曲线输出的电压信号之间误差的平方和 不随拟合次数变化超过一定阔值，则认为拟合曲线满足要求； 例如：根据采集的一组实验数据(x、y): (1,1.2)(2,7.8) (2,27.2) (4,63.6) (5， 126)对此五个点进行拟合求误差平方和SSE，一次拟合：1199，二次拟合:0.9983，=次拟合： 0.3291，四次拟合1.429X1(T 26，第S次拟合已满足使用需求，四次后拟合值计算量加大且意 义不大，因此采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞行器的智能温控表，其特征在于包括：误差校正模块、信号采集模块、信号放大模块、主控模块、数据存储模块、显示模块和状态指示模块；误差校正模块，利用飞行器模拟实验时输出的实际温度电压信号进行拟合得到误差校正函数，并将其发送至存储模块进行存储；信号采集模块，实时采集飞行器传感器输出的温度模拟电压信号，并发送至信号放大模块；信号放大模块，将接收到的温度电压信号进行放大后发送至主控模块；主控模块，读取并利用存储模块中的误差校正函数对信号放大模块发送的温度电压信号进行校正，得到温度值，并对该温度值进行判决，同时将该温度值发送至显示模块；对该温度值进行判决的原则如下：当温度超过高温阈值A时，主控模块发出高温报警信号，同时将该高温报警信号发送至状态指示模块；当温度超过目标温度阈值B时，主控模块发出停止加温控制信号，同时将该加温控制信号发送至状态指示模块；当温度低于目标阈值一定数值C时，主控模块发出持续加温控制信号，同时将该持续加温控制信号发送至状态指示模块；当温度位于阈值B和C之间时，主控模块发出间隔加温控制信号，同时将该间隔加温控制信号发送至状态指示模块；数据存储模块，存储误差校正函数、高温阈值A、目标温度阈值B和阈值C；.状态指示模块，将主控模块发送的高温报警信号、停止加温控制信号、持续加温控制信号和间隔加温控制信号进行显示；显示模块，将主控模块发送的温度值进行显示。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李银鱼，王忻，陈蛟，黄辉，姜小燕，刘峰，李德忠，黄媛媛，刘海阳，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11