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应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法技术

技术编号:43735352 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-20 12:58
本发明专利技术公开了应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,本发明专利技术通过在船舶控制中心对采集的流体压力数据进行预处理和综合评估,先计算设定时间段内的压力评估值,再与预设范围区间匹配获取压力指数,并结合运行工况对应的理想压力指数,使阀门开度调节能更好地适应主机在不同工况下对燃油压力的变化要求,同时对于逐渐上升或下降的压力状态,计算压力变化率并划分状态区间,结合不同区间的权重系数计算压力变化指数,根据压力变化指数和预设的指数取值范围确定开度优化值及调节方向,实现了精准控制,能够及时响应船舶主机运行工况的变化以及燃油系统压力的波动,有效保障燃油流量和压力的稳定供应,提高船舶主机的运行效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及执行器控制,特别涉及应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法


技术介绍

1、在船舶运行过程中,各种流体如燃油的输送和控制至关重要;电动控制阀执行器用于控制这些流体管道中的阀门开度,从而实现流量、压力等参数的准确调节。

2、而现有技术中应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法还存在以下不足:

3、缺乏对流体压力和阀门开度值的有效整合与实时监测,导致无法及时获取全面运行状态信息,同时,对于流体压力的评估不够精准和全面,未能充分结合船舶主机的运行工况进行综合分析,导致后续控制的准确性和智能化程度不高。

4、为此,推出应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,以解决上述
技术介绍
提出的问题。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,包括:

3、数据采集:利用预先布设的传感器以设定的采样频率采集实时数据,并将采集的实时数据通过无线网络传输至船舶控制中心;其中实时数据包括流体压力和阀门开度值;

4、数据分析:船舶控制中心接收采集的流体压力并进行预处理,预处理完成后对实时数据中的流体压力进行综合评估,从而得到指数差ki和压力变化指数fc,其中i=1或2,基于指数差ki和压力变化指数fc的结果生成对应的调节信号至执行器;

5、控制阀门:执行器接收生成的调节信号并进行解析,从而得到当前时间点阀门的目标开度值,并将阀门的开度调节至目标开度值;

6、异常评估:调节完成后,测量并获取当前阀门的实际开度值,并与调节信号所对应的目标开度值进行比对,若比对结果显示不一致,则触发异常信令并执行相应的步骤。

7、在一些实施例中,对实时数据中的流体压力进行综合评估,具体为:

8、s1:在到达设定的采样频率后,采集设定时间段内燃油系统所对应的流体压力;提取设定时间段内各时间点燃油系统所对应的流体压力值,然后对设定时间段内各时间点燃油系统所对应的流体压力值求取均值,得到设定时间段内燃油系统的压力评估值;

9、分别预设压力评估值所对应的各组范围区间,设定每组范围区间分别对应一个压力指数;将设定时间段内燃油系统的压力评估值与对应预设的范围区间进行匹配,从而得到对应的压力指数;

10、获取当前船舶主机的运行工况,设定不同运行工况分别对应一个理想压力指数;得到当前船舶主机所对应的理想压力指数。

11、在一些实施例中,得到指数差ki的具体步骤为:

12、s2:将设定时间段内燃油系统的压力指数与理想压力指数进行比对,若比对结果显示相同,则获取当前阀门开度值,作为基础调节值;若比对结果显示不同,则进一步计算压力指数和理想压力指数之间的差值,得到指数差k1或k2,将压力指数和理想压力指数分别标记为u1和u2,若u1>u2,则通过u1-u2得到k1,若u1<u2,则通过u2-u1得到k2;

13、识别当前压力指数和理想压力指数之间的指数差;若指数差为k1,则从预先构建的数据库中提取各工况所对应指数差k1的各组指数差取值范围,若指数差为k2,则从预先构建的数据库中提取各工况所对应指数差k2的各组指数差取值范围;设定每组指数差取值范围分别对应一个阀门开度调节方向和调节值;将计算的指数差k1或k2与对应的指数取值范围进行匹配,从而得到对应的阀门调节方向和调节值;

14、获取当前阀门开度值,并基于得到的阀门调节方向和调节值对当前阀门开度值进行计算,作为基础调节值。

15、在一些实施例中,得到压力变化指数fc的具体步骤为:

16、s3:提取设定时间段内各时间点燃油系统所对应的流体压力值,提取完成后,从起始时间点开始形成时间点-流体压力值的数据对,并对相邻时间数据对的流体压力值进行差值计算,即利用相邻时间数据对中位于右边的流体压力值减去位于左边的流体压力值,若某一相邻时间数据对所计算的差值为负值,则将该组差值取绝对值后标记为压力下降值,若某一相邻时间数据对所计算的差值为正值,则将该组差值标记为压力上升值;

17、对计算的压力下降值和压力上升值进行比对,若压力上升值>压力下降值,则判定在设定时间段内燃油系统流体压力处于逐渐上升状态,若压力上升值<压力下降值,则判定在设定时间段内燃油系统流体压力处于逐渐下降状态,基于判定的结果对应执行步骤s4或s5;

18、s4:若判定结果为逐渐上升状态,则提取各组压力上升值计算各组压力上升值所对应的压力变化率,则通过压力上升值/单位时间进行计算得到;预设压力变化率所对应的三组变化率取值范围,设定每组变化率取值范围分别对应一个状态区间,其中状态区间包括缓慢变化区间、中等变化区间以及快速变化区间;将各组压力变化率分别与对应的变化率取值范围进行匹配,从而得到各组压力变化率所对应的状态区间;

19、设定不同状态区间分别对应一个权重系数,将属于同一状态区间各组压力变化率的单位时间进行时长累加,得到各状态区间的压力变化时长,将各状态区间的压力变化时长分别与对应的权重系数相乘,然后求和得到设定时间段内的压力变化指数fc;

20、s5:若判定结果为逐渐下降状态,则同理步骤s4计算得到设定时间段内的压力变化指数fc。

21、在一些实施例中,基于指数差ki和压力变化指数fc的结果生成对应的调节信号至执行器,具体为:

22、s6:分别预设逐渐上升状态和逐渐下降状态对应压力变化指数fc的各组指数取值范围,基于s3步骤判定的结果,将设定时间段内的压力变化指数fc与对应的各组指数取值范围进行匹配,设定每组指数取值范围分别对应一个开度优化值:得到设定时间段内的开度优化值;设定逐渐上升状态和逐渐下降状态分别对应一个阀门开度调节方向,并基于当前判定结果所对应的阀门开度调节方向和开度优化值对s2步骤中的基础调节值进行调节,将调节后的结果作为当前时间点阀门的目标开度值,并由此生成调节信号。

23、在一些实施例中,触发异常信令并执行相应的步骤,具体为:

24、m1:计算实际开度值和目标开度值之间的差值,记为开度误差值,将计算的开度误差值与预设的误差阈值进行比对,若开度误差值大于预设的误差阈值,则执行步骤m2;

25、m2:首先提取船舶控制中心所发送的调节信号,并进行校验,若检验结果存在异常,则判定为通信异常;若检验结果正常,则启动执行器动力源内预先设置的自检程序进行自检;

26、若自检存在异常,则判定为执行器动力源异常,若自检结果正常,则从预先构建的数据库中提取执行器的使用时长,设定使用时长所对应的各组时长取值范围,每组时长取值范围分别对应一个执行器的参考维护时间间隔;将执行器的使用时长与各组时长取值范围进行匹配,从而得到执行器的参考维护时间间隔;提取执行器距离上次维护的时间间隔,并与参考维护时间间隔进行比对,若距离上次维本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,对实时数据中的流体压力进行综合评估,具体为:

3.根据权利要求2所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,得到指数差Ki的具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,得到压力变化指数Fc的具体步骤为:

5.根据权利要求4所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,基于指数差Ki和压力变化指数Fc的结果生成对应的调节信号至执行器,具体为:

6.根据权利要求1所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,触发异常信令并执行相应的步骤,具体为:

7.根据权利要求6所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,触发异常信令并执行相应的步骤,还包括:

8.根据权利要求7所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,触发异常信令并执行相应的步骤,还包括:

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【技术特征摘要】

1.应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,对实时数据中的流体压力进行综合评估,具体为:

3.根据权利要求2所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,得到指数差ki的具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的应用于船舶电动控制阀执行器的智能控制方法,其特征在于,得到压力变化指数fc的具体步骤为:

5.根据权利要求4所述的应用于船舶电动控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑纬郑阳梁水清陈国伟李怀赵百达戴承浩
申请(专利权)人:温州合力自动化仪表有限公司
类型:发明
国别省市:

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