水下发射试验环境的模拟方法技术

本申请公开了一种水下发射试验环境的模拟方法，所述方法包括：获取液位目标值和压力目标值；接收到注水泵启动指令后，按预设采样周期，采集液位原始信号，对液位原始信号进行降噪处理，得到液位降噪信号；根据液位降噪信号确定当前液位值，根据当前液位值和液位目标值对注水泵进行控制，直到采集到的液位原始信号对应的液位值等于液位目标值；接收到电动调节阀启动指令和空气压缩机启动指令后，采集压力原始信号，对压力原始信号进行降噪处理，得到压力降噪信号；根据压力降噪信号确定当前压力值，根据当前压力值和压力目标值对电动调节阀和空气压缩机进行控制，直到采集到的压力原始信号对应的压力值等于压力目标值。始信号对应的压力值等于压力目标值。始信号对应的压力值等于压力目标值。

【技术实现步骤摘要】
水下发射试验环境的模拟方法


[0001]本申请涉及变深度发射
，尤其是涉及到一种水下发射试验环境的模拟方法及装置、存储介质和计算机设备。

技术介绍

[0002]变深度发射技术可以有效提高水下发射速度和发射精度，是水下发射的关键技术之一。为了研究变深度发射技术，常通过开展变深度水下发射试验获取大量试验数据，并对试验数据建模分析。开展变深度水下发射试验研究对于变深度发射技术水平的提高具有重要意义。变深度水下发射试验需要在一定深度的海水中进行，因此在试验前需要对水下发射试验环境进行模拟，以满足试验条件。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了一种水下发射试验环境的模拟方法及装置、存储介质和计算机设备。
[0004]根据本申请的一个方面，提供了一种水下发射试验环境的模拟方法，所述方法包括：
[0005]获取液位目标值和压力目标值；
[0006]接收到注水泵启动指令后，按预设采样周期，通过液位传感器采集液位原始信号，对所述液位原始信号进行降噪处理，得到液位降噪信号；
[0007]根据所述液位降噪信号确定当前液位值，根据所述当前液位值和所述液位目标值对注水泵进行控制，直到通过所述液位传感器采集到的液位原始信号对应的液位值等于所述液位目标值；
[0008]接收到电动调节阀启动指令和空气压缩机启动指令后，通过压力传感器采集压力原始信号，对所述压力原始信号进行降噪处理，得到压力降噪信号；
[0009]根据所述压力降噪信号确定当前压力值，根据所述当前压力值和所述压力目标值对电动调节阀和空气压缩机进行控制，直到通过所述压力传感器采集到的压力原始信号对应的压力值等于所述压力目标值。
[0010]可选地，所述根据所述当前液位值和所述液位目标值对注水泵进行控制，包括：
[0011]当所述当前液位值小于所述液位目标值时，向所述注水泵发送注水指令；
[0012]当所述当前液位值大于或等于所述液位目标值时，向所述注水泵发送第一关闭指令。
[0013]可选地，所述根据所述当前压力值和所述压力目标值对电动调节阀和空气压缩机进行控制，包括：
[0014]当所述当前压力值小于所述压力目标值时，基于所述当前压力值和所述压力目标值，确定所述电动调节阀的调节开度，并向所述电动调节阀发送携带所述调节开度的开度调节指令；
[0015]当所述当前压力值等于所述压力目标值时，向所述空气压缩机以及所述电动调节阀分别发送第二关闭指令。
[0016]可选地，所述基于所述当前压力值和所述压力目标值，确定所述电动调节阀的调节开度，包括：
[0017]将所述当前压力值和所述压力目标值代入预设PID压力调节公式中，得到压力调节参数，并依据所述压力调节参数，确定所述电动调节阀的调节开度，其中，所述预设PID压力调节公式为：
[0018][0019]式中，y是所述压力调节参数，K
p
是比例增益，s是预设拉普拉斯运算符，b是预设比例作用权重，w是所述压力目标值，x是所述当前压力值，T
I
是积分作用时间，T
D
是微分作用时间，a是预设微分延迟系数，c是预设微分作用权重。
[0020]可选地，所述当所述当前压力值等于所述压力目标值时，向所述空气压缩机以及所述电动调节阀分别发送第二关闭指令，包括：
[0021]当所述当前压力值等于所述压力目标值时，监控所述当前压力值对应的采样时间之后多个采样周期内的压力监控信号，对所述压力监控信号进行降噪处理，并在降噪处理后的压力监控信号对应的多个压力值均等于所述压力目标值时，向所述空气压缩机以及所述电动调节阀分别发送所述第二关闭指令。
[0022]可选地，所述通过液位传感器采集液位原始信号，对所述液位原始信号进行降噪处理，包括：
[0023]对所述液位原始信号进行均值滤波和小波分析，得到所述液位降噪信号，其中，所述均值滤波采用移动平均算法；
[0024]所述对所述压力原始信号进行降噪处理，得到压力降噪信号，包括：
[0025]对所述压力原始信号进行均值滤波和小波分析，得到所述压力降噪信号，其中，所述均值滤波采用移动平均算法。
[0026]可选地，所述移动平均算法的公式如下：
[0027][0028]其中，A(n)为均值滤波结果，N为预设移动平均点数，n为离散函数x(n)的自变量并且满足1≤n≤N。
[0029]根据本申请的另一方面，提供了一种水下发射试验环境的模拟装置，其特征在于，所述装置包括：
[0030]获取模块，用于获取液位目标值和压力目标值；
[0031]数据处理模块，用于接收到注水泵启动指令后，按预设采样周期，通过液位传感器采集液位原始信号，对所述液位原始信号进行降噪处理，得到液位降噪信号；
[0032]控制模块，用于根据所述液位降噪信号确定当前液位值，根据所述当前液位值和所述液位目标值对注水泵进行控制，直到通过所述液位传感器采集到的液位原始信号对应的液位值等于所述液位目标值；
[0033]所述数据处理模块，还用于接收到电动调节阀启动指令和空气压缩机启动指令
后，通过压力传感器采集压力原始信号，对所述压力原始信号进行降噪处理，得到压力降噪信号；
[0034]所述控制模块，还用于根据所述压力降噪信号确定当前压力值，根据所述当前压力值和所述压力目标值对电动调节阀和空气压缩机进行控制，直到通过所述压力传感器采集到的压力原始信号对应的压力值等于所述压力目标值。
[0035]根据本申请的再一方面，提供了一种水下发射试验环境的模拟系统，其特征在于，所述系统包括：
[0036]WINCC实时监控系统、MATLAB信号处理器、PLC逻辑控制器、液位传感器、压力传感器；
[0037]所述WINCC实时监控系统，用于获取用户在所述WINCC实时监控系统的人机交互界面上输入的液位目标值和压力目标值；
[0038]所述PLC逻辑控制器，用于接收到注水泵启动指令后，按预设采样周期，通过液位传感器采集液位原始信号，并将所述液位原始信号通过所述WINCC实时监控系统传递至所述MATLAB信号处理器；
[0039]所述MATLAB信号处理器，用于对所述液位原始信号进行降噪处理，得到液位降噪信号，并将所述液位降噪信号通过所述WINCC实时监控系统传递至所述PLC逻辑控制器；
[0040]所述PLC逻辑控制器，用于根据所述液位降噪信号确定当前液位值，根据所述当前液位值和所述液位目标值对注水泵进行控制，直到通过所述液位传感器采集到的液位原始信号对应的液位值等于所述液位目标值；接收到电动调节阀启动指令和空气压缩机启动指令后，通过压力传感器采集压力原始信号，并将所述压力原始信号通过所述WINCC实时监控系统传递至所述MATLAB信号处理器；
[0041]所述MATLAB信号处理器，还用于对所述压力原始信号进行降噪处理，得到压力降噪信号，并将所述压力降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下发射试验环境的模拟方法，其特征在于，所述方法包括：获取液位目标值和压力目标值；接收到注水泵启动指令后，按预设采样周期，通过液位传感器采集液位原始信号，对所述液位原始信号进行降噪处理，得到液位降噪信号；根据所述液位降噪信号确定当前液位值，根据所述当前液位值和所述液位目标值对注水泵进行控制，直到通过所述液位传感器采集到的液位原始信号对应的液位值等于所述液位目标值；接收到电动调节阀启动指令和空气压缩机启动指令后，通过压力传感器采集压力原始信号，对所述压力原始信号进行降噪处理，得到压力降噪信号；根据所述压力降噪信号确定当前压力值，根据所述当前压力值和所述压力目标值对电动调节阀和空气压缩机进行控制，直到通过所述压力传感器采集到的压力原始信号对应的压力值等于所述压力目标值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前液位值和所述液位目标值对注水泵进行控制，包括：当所述当前液位值小于所述液位目标值时，向所述注水泵发送注水指令；当所述当前液位值大于或等于所述液位目标值时，向所述注水泵发送第一关闭指令。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前压力值和所述压力目标值对电动调节阀和空气压缩机进行控制，包括：当所述当前压力值小于所述压力目标值时，基于所述当前压力值和所述压力目标值，确定所述电动调节阀的调节开度，并向所述电动调节阀发送携带所述调节开度的开度调节指令；当所述当前压力值等于所述压力目标值时，向所述空气压缩机以及所述电动调节阀分别发送第二关闭指令。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前压力值和所述压力目标值，确定所述电动调节阀的调节开度，包括：将所述当前压力值和所述压力目标值代入预设PID压力调节公式中，得到压力调节参数，并依据所述压力调节参数，确定所述电动调节阀的调节开度，其中，所述预设PID压力调节公式为：式中，y是所述压力调节参数，K
p
是比例增益，s是预设拉普拉斯运算符，b是预设比例作用权重，w是所述压力目标值，x是所述当前压力值，T
I
是积分作用时间，T
D
是微分作用时间，a是预设微分延迟系数，c是预设微分作用权重。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述当所述当前压力值等于所述压力目标值时，向所述空气压缩机以及所述电动调节阀分别发送第二关闭指令，包括：当所述当前压力值等于所述压力目标值时，监控所述当前压力值对应的采样时间之后多个采样周期内的压力监控信号，对所述压力监控信号进行降噪处理，并在降噪处理后的压力监控信号对应的多个压力值均等于所述压力目标值时，向所述空气压缩机以及所述电动调节阀分别发送所述第二关闭指令。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过液位传感器采集液位原始信号，对所述液位原始信号进行降噪处理，包括：对所述液位原始信号进行均值滤波和小波分析，得到所述液位降噪信号，其中，所述均值滤波采用移动平均算法；所述对所述压力原始信号进行降噪处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继月，康永泰，张亚举，张炎，刘怀印，
申请(专利权)人：北京航天益森风洞工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：