【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阀门，尤其涉及一种阀门定位器控制品质评价方法。
技术介绍
1、阀门定位器能够极大地改善气动阀门系统的动态响应和稳态特性，因此在工业控制中有着广泛的应用。其中，控制算法作为阀门定位器的核心技术部分，直接关系到工业生产过程中的效率和安全问题。因此，建立一套重复一致性高、覆盖面广的方法对阀门定位器的控制品质进行全方位的量化评价具有非常重要的意义。
2、目前现有的阀门定位器的控制品质测试方法多为使用千分表或拉线传感器进行基础误差限、死区和回差的测试计算，此类测试方法考察的是阀门响应进入稳态后的控制精度，而没有反应阀门响应过程中的特性。但阀门响应过程中的瞬态特性和稳定性对反应阀门的实际控制情况至关重要，对阀门的问题检测、算法优化都具有重要的意义。
3、现有技术主要存在以下缺陷，一是现有的测试方法没有考察阀门响应过程中的瞬态特性和稳定性，不能全面评价阀门定位器的控制品质；二是现有的测试方法没有给出控制品质的评分，不能直观地得到品质评级；三是现有的测试系统较复杂，重复一致性不高。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种阀门定位器控制品质评价方法，用以解决现有控制品质测试方法不能全面评价控制品质、不能直观地得到品质评级、测试系统较复杂、重复一致性不高的问题。
2、本专利技术提供了一种阀门定位器控制品质评价方法，所述方法包括以下步骤：
3、基于阀门的最终目标位置将其划分为若干测试段，每个测试段有各自的初始位置和目标位置；
4、在每个测试段，控制阀门从初始位置运动到目标位置，从阀位指令改变时起到阀门到达目标位置并进入稳态后一段时间为止，通过数据采集模块实时采集阀位传感器的阀位信息；
5、对每个测试段，根据阀位信息得到阀门定位器的快速性指标、超调特性指标、稳定性指标和稳态精度指标；
6、对所有测试段的所述四种指标分别进行汇总，得到四种指标的评分，通过所述评分对阀门定位器的品质进行评价。
7、进一步地，基于阀门的最终目标位置得到其与初始位置的距离l，所述若干测试段包括0～25％l、25％l～50％l、50％l～75％l、75％l～95％l、95％l～75％l、75％l～50％l、50％l～25％l、25％l～5％l，每个测试段的开始值和结束值为该段的初始位置和目标位置，即有8组不同的初始位置和目标位置。
8、进一步地，所述根据阀位信息得到阀门定位器的快速性指标包括：
9、根据阀位信息得到延迟时间和调节时间，所述延迟时间为从初始位置开始到达目标位置与初始位置距离的50％时经过的时间，所述调节时间为从初始位置开始到达目标位置与初始位置距离的95％时经过的时间；
10、基于延迟时间和调节时间得到快速性指标。
11、进一步地，采用如下方式得到快速性指标：
12、
13、其中，fastperformance为快速性指标，f1为延迟时间的权重，c1为延迟时间的阈值，t50为延迟时间，f2为调节时间的权重，c2为调节时间的阈值，t95为调节时间，f1+f2＝1，fastperformance∈[0,100]。
14、进一步地，所述根据阀位信息得到阀门定位器的超调特性指标包括：
15、根据阀位信息得到超调量，所述超调量为第一次到达目标位置时起至其后第一次小于目标位置时止阀位与目标位置距离的最大值；
16、基于超调量得到超调特性指标。
17、进一步地，采用如下方式得到超调特性指标：
18、
19、其中，overshootperformance为超调特性指标，d为超调量的阈值，overshoot为超调量，overshootperformance∈[0,100]。
20、进一步地，所述根据阀位信息得到阀门定位器的稳定性指标包括：
21、根据阀位信息得到阀门响应进入稳态的时间点，所述阀门响应进入稳态的时间点为自该时间点之后阀位与目标位置的距离保持小于阈值；
22、计算阀门响应进入稳态后一段时间内的阀位标准差；
23、基于阀位标准差得到稳定性指标。
24、进一步地，采用如下方式得到稳定性指标：
25、
26、其中，stabilityperformance为稳定性指标，e为阀位标准差的阈值，σ为阀位标准差，m为幂次，stabilityperformance∈[0,100]。
27、进一步地，所述根据阀位信息得到阀门定位器的稳态精度指标包括：
28、根据阀位信息得到阀门响应进入稳态的时间点；
29、计算阀门响应进入稳态后一段时间内阀位与目标位置的绝对误差平均值；
30、基于绝对误差平均值得到稳态精度指标，其公式为：
31、
32、其中，precisionperformance为稳态精度指标，f为绝对误差平均值的阈值，ε为绝对误差平均值，precisionperformance∈[0,100]。
33、进一步地，所述对所有得到的所述四种指标分别进行汇总，得到四种指标的评分包括：
34、对每种指标，汇总其在所有测试段的值并计算其算术平均值，所述算术平均值为该指标的评分。
35、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
36、1、本专利技术对阀门响应过程中的瞬态特性和稳定性进行了考察，能反应阀门的实际控制情况，从而实现了对阀门定位器控制品质的全面评价，提高了阀门问题检测、算法优化的效率；
37、2、本专利技术通过快速性指标、超调特性指标、稳定性指标和稳态精度指标给出控制品质的评分，提供了量化评价方法，从而能直观地得到品质评级；
38、3、本专利技术通过数据采集模块采集阀位传感器的阀位信息，测试系统结构简单，不需要额外的仪器仪表，并且重复一致性高。
39、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，基于阀门的最终目标位置得到其与初始位置的距离L，所述若干测试段包括0～25％L、25％L～50％L、50％L～75％L、75％L～95％L、95％L～75％L、75％L～50％L、50％L～25％L、25％L～5％L，每个测试段的开始值和结束值为该段的初始位置和目标位置，即有8组不同的初始位置和目标位置。
3.根据权利要求1所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，所述根据阀位信息得到阀门定位器的快速性指标包括：
4.根据权利要求3所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，采用如下方式得到快速性指标：
5.根据权利要求1所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，所述根据阀位信息得到阀门定位器的超调特性指标包括：
6.根据权利要求5所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，采用如下方式得到超调特性指标：
7.根据权利要求1所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征
8.根据权利要求7所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，采用如下方式得到稳定性指标：
9.根据权利要求1所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，所述根据阀位信息得到阀门定位器的稳态精度指标包括：
10.根据权利要求1所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，所述对所有得到的所述四种指标分别进行汇总，得到四种指标的评分包括：
...【技术特征摘要】
1.一种阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，基于阀门的最终目标位置得到其与初始位置的距离l，所述若干测试段包括0～25％l、25％l～50％l、50％l～75％l、75％l～95％l、95％l～75％l、75％l～50％l、50％l～25％l、25％l～5％l，每个测试段的开始值和结束值为该段的初始位置和目标位置，即有8组不同的初始位置和目标位置。
3.根据权利要求1所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，所述根据阀位信息得到阀门定位器的快速性指标包括：
4.根据权利要求3所述的阀门定位器控制品质评价方法，其特征在于，采用如下方式得到快速性指标：
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵昀陇，汪时云，万明，谭伊雅，甘典志，杨柯，
申请(专利权)人：衡阳北方光电信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。