氣動元件流量特性參數(shù)辨識新方法研究.pdf

1、氣動元件流量特性的測試是氣動傳動的基礎(chǔ)，必須準確測量氣動元件的流量特性參數(shù)。作為測量氣動元件流量特性參數(shù)國際標準ISO6358法的替代方法，等溫容器測試法及由ISO/DIS6358-3界定的測試步驟和辨識算法有著更為簡便、節(jié)能和高效等優(yōu)點。但是這種可替代的方法還需要在測試精度、測試適用范圍和辨識算法上進行深入地研究。另外作為測量儀器，其內(nèi)部的工作機理，即等溫容器放氣過程中內(nèi)部的溫度、壓力和多變指數(shù)等動態(tài)特性也要進一步地研究。
　　

2、具體來講，本文所開展的研究內(nèi)容及獲得的主要結(jié)論如下:
　　(1)對ISO/DIS6358-3法所界定的辨識算法進行分析和改進。分別分析了等溫假設(shè)誤差、壓力值采樣值誤差和壓力微分噪聲對ISO/DIS6358-3辨識算法的影響。綜合以上誤差分析，提出基于一階中心差分法計算壓力微分值的最小二乘辨識算法，并給出基于誤差分析的最優(yōu)計算步長。這種改進的算法提高了等溫容器放氣測試法的辨識精度。針對辨識過程中有多峰值問題，提出了用遺傳算法來辨識流

3、量特性參數(shù)，并作為其它算法的驗證和補償。
　　(2)提出了基于多變指數(shù)變化規(guī)律的可進行溫度補償?shù)乃惴?。?yīng)用停止法測定了等溫容器放氣過程中多變指數(shù)變化的一般規(guī)律。根據(jù)這些變化規(guī)律，提出可以精確測量流量特性參數(shù)的基于多變指數(shù)變化規(guī)律的算法。實踐證明，這種算法不僅在所有ISO6358替代法中辨識精度最高，而且不受等溫容器容積的影響，還可以測試聲速流導(dǎo)很大的氣動元件。
　　(3)針對某些氣動元件上下游壓力必須滿足一定的要求，而現(xiàn)有I

4、SO/DIS6358-3規(guī)定的等溫容器測試方法不能準確地測試其流量特性的情況，提出了雙等溫容器放氣測試法。這種方法不僅可以測試諸如內(nèi)部先導(dǎo)閥等有著特定壓力要求的氣動元件的流量特性參數(shù)，還可以測試其它有著類似要求的氣動系統(tǒng)。
　　(4)氣動流量特性參數(shù)測試常會出現(xiàn)重復(fù)性差的問題。本文從流量特性公式的非線性強度分析出發(fā)，通過計算非線性強度固有曲率指標IN和參數(shù)曲率指標ΓT，確定了流量特性公式非線性強度不同是某些氣動元件測試重復(fù)性差的原