本发明涉及智能阀门定位器技术领域，尤其涉及一种喷嘴挡板式智能阀门定位器的控制方法。
背景技术：
在石油、化工、制药、热工、材料和轻工等行业领域中，为了对温度、流量、压力、成分等被控变量进行稳定、精确、快速控制，必须使用阀门定位器。目前智能阀门定位器的控制方法较为模糊，且不能保证控制的快速和准确，无法满足人们的需求，为此我们提出了一种喷嘴挡板式智能阀门定位器的控制方法。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种喷嘴挡板式智能阀门定位器的控制方法。
本发明提出的一种喷嘴挡板式智能阀门定位器的控制方法，包括以下步骤：
将阀位测量值减去目标值，获得阀位偏差e(k)，V为当前阀位测量值减去上次的阀位测量值；
当|e(k)|≥5％，采用最大速度控制，当e(k)为正，DA输出正向最大速度，当e(k)为负，DA输出反向最大速度，让阀门进入下一个区间；
当2％≤|e(k)|<5％，采用积分分离的PD控制，输出的初始值为中速，采用积分分离的PD控制，首先判断阀门的运动速度V值，V值过大，则进行刹车处理，V值正常，则进行PD控制；当V>3，e(k)为正，DA输出反向中速值，e(k)为负，DA输出正向中速值；当V≤3，e(k)为正，DA输出正向PD值，e(k)为负，DA输出反向PD值，PD值的计算公式为：
U(t)＝U0+KP*[e(k)-e(k-1)]+Kd*[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)]；
其中U0为中速值，让阀门进入下一个区间；
当0.3％≤|e(k)|<2％，采用PID控制，输出幅值为最小速度加上PID的增量值，在此区间，增加控制值的灰色预测功能，根据控制效果来调整最小速度值的大小；
DA输出值U(t)＝U0+(Kp+Ki+Kd)*e(k)–(Kp+2Kd)e(k-1)+Kp*e(n-2)；
让阀门进入容差带，其中U0为最小速度值，因最小速度为IP模块的最小出气量，IP模块在现场随时间推移，出气量会发生变化，最小速度值应作相应调整，才能保证控制的实时性和准确性，引进灰色预测功能，通过判断阀门在此区间的启动时间，来预测最小出气量是否变小，通过判断阀门在此区间是否控制超调，来预测最小出气量是否变大，如果同一个方向，连续3次启动时间都大于1000ms，表示IP最小速度值不够，需增大，U0＝U0+10；如果同一个方向，连续3次控制超调，表示IP最小速度值大了，需减小，其值U0＝U0-10，在控制过程中来调整最小速度值；
当|e(k)|<0.3％阀门进入容差范围内，调节到位，关闭输出。
本发明根据测量值和目示值的偏差来划分区间，不同的区间采用不同的控制算法，来保证控制的快速和准确，在微调节时，采用精确PID算法进行控制，同时引进灰色控制算法，来修正最小出气量。
附图说明
图1为本发明提出的一种喷嘴挡板式智能阀门定位器的控制方法的控制流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
参照图1，本发明提出的一种喷嘴挡板式智能阀门定位器的控制方法，包括以下步骤：
将阀位测量值减去目标值，获得阀位偏差e(k)，V为当前阀位测量值减去上次的阀位测量值；
当|e(k)|≥5％，采用最大速度控制，当e(k)为正，DA输出正向最大速度，当e(k)为负，DA输出反向最大速度，让阀门进入下一个区间；
当2％≤|e(k)|<5％，采用积分分离的PD控制，输出的初始值为中速，采用积分分离的PD控制，首先判断阀门的运动速度V值，V值过大，则进行刹车处理，V值正常，则进行PD控制；当V>3，e(k)为正，DA输出反向中速值，e(k)为负，DA输出正向中速值；当V≤3，e(k)为正，DA输出正向PD值，e(k)为负，DA输出反向PD值，PD值的计算公式为：
U(t)＝U0+KP*[e(k)-e(k-1)]+Kd*[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)]；
其中U0为中速值，让阀门进入下一个区间；
当0.3％≤|e(k)|<2％，采用PID控制，输出幅值为最小速度加上PID的增量值，在此区间，增加控制值的灰色预测功能，根据控制效果来调整最小速度值的大小；
DA输出值U(t)＝U0+(Kp+Ki+Kd)*e(k)–(Kp+2Kd)e(k-1)+Kp*e(n-2)；
让阀门进入容差带，其中U0为最小速度值，因最小速度为IP模块的最小出气量，IP模块在现场随时间推移，出气量会发生变化，最小速度值应作相应调整，才能保证控制的实时性和准确性，引进灰色预测功能，通过判断阀门在此区间的启动时间，来预测最小出气量是否变小，通过判断阀门在此区间是否控制超调，来预测最小出气量是否变大，如果同一个方向，连续3次启动时间都大于1000ms，表示IP最小速度值不够，需增大，U0＝U0+10；如果同一个方向，连续3次控制超调，表示IP最小速度值大了，需减小，其值U0＝U0-10，在控制过程中来调整最小速度值；
当|e(k)|<0.3％阀门进入容差范围内，调节到位，关闭输出。
实际控制中，2至4秒控制到位，不超调，不喘振，精度为0.3％。满足高端阀门的控制要求。
本发明根据测量值和目示值的偏差来划分区间，不同的区间采用不同的控制算法，来保证控制的快速和准确，在微调节时，采用精确PID算法进行控制，同时引进灰色控制算法，来修正最小出气量。
本发明采用积分分离的PD控制，来保证阀门从高速区平稳降速至精度调节区。其采用灰色预测功能，来判断IP的最小出气量是否发生变化并实时调节最小速度。解决IP的时变性。本发明还采用精确PID控制，计算出合适的出气量，使阀门准确进入容差带且不喘振。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。