如何实现自动化调节封闭容器气压？

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具体描述如下：
      有一个封闭容器，容积大小为8L，封闭容器自带一个数字气压表，显示精度±0.01kpa，采集时间0.5s。
      现要设计一个合理可行的方案，可以通过自动化调节，让密闭容器压强能够在10min内保持在10kpa~250kpa范围内的某一个值，压强波动范围在±0.1kpa。假设这个值为50kpa、100kpa、200.5kpa或245kpa，则密封容器的压强在10min内应该稳定保持在50±0.1kpa、100±0.1kpa、200.5±0.1kpa或245±0.1kpa，最后提一点就是，工作环境温度恒定，密封容器的初始压强为0（相对压强），并且工作时要求从初始压强上升至某个值（10kpa~250kpa范围内的某一个值，可能是10kpa，也可能是250kpa）的时间不能超过2min。简单的讲，就是先到达某个值（到达这个值的时间在2min以内），然后保持这个值10min。
! a9 y' f" J# y" L7 c: P     使用气体为我们平时驱动气缸用的氮气，进气压强为0.3MPa。
     有什么不清楚的地方，我会再详细说明，暂时只能想到那么多了！
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下面说一下我自己的方案：
  o# c0 e- l: D; l; _7 Y       首先是实时采集数字气压表的数值，然后通过控制系统反馈给电磁阀，判断是否该执行进气命令还是出气命令，同时为了限制气体流量，在进气和出气气路中安装了节流阀，这样就可以构建一个动态的平衡。
5 G) u1 t; U. ?5 G" Z& {2 B      但这个方法会出现如下问题：1、假设设置节流阀流量固定，会出现随着气压升高，每升高相同压强所用的时间明显变大，几乎不可能在2min内达到要求的值；2、假设适当的增多节流阀的流量，则又会出现另外一种想象，即数字气压表的度数呈跳跃性变化，且有可能相邻两次的变化超过0.1kpa。
1 f( r6 a: }' [# [- ~0 m      所以目前我还没有想出合适的能够实现自动化调节封闭容器气压的方法，不知道大家有什么好的想法，集思广益啊，希望大家不吝赐教！！！！

2266998

这个比较简单，你要先建立你自己的数学模型，也可以由时间曲线反生成一个控制方程，用这个方程去控制压力，

时间问题，想曲线比较陡，要进行分级控制，把级再合成曲线，就可以了，
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比如说要在短时间形成一个压力，先用大口径充气，有曲线控制转换口径，再转平衡控制，基本就可以实现，高精度的，要设一个目标函数，用算法高速趋近，

新新额

用电磁膨胀阀和压力变送器控制应该可以实现。像自动焊接机上调节煤气氧气压力的那种方式。

5365

2266998 发表于 2013-11-26 21:23
  d2 z+ J- u  ^" g% U) a4 h3 Y) y这个比较简单，你要先建立你自己的数学模型，也可以由时间曲线反生成一个控制方程，用这个方程去控制压力， ...

谢谢你的回复！！你说的方法我是不是可以这样理解，就是不仅要控制电磁阀的关闭，同时还要根据所需要的不同压强对通过节流阀的流量进行自动调节，而自动调节的依据就是所建立的数学模型。比如说压强值为50kpa时，首先增大节流阀的流量，当密封容器的压强接近50kpa是再减少节流阀的流量，以达到微调的目的，但这样对控制的要求比较高了，我这边应付不过来，不知道还有没其他的方案？

5365

新新额 发表于 2013-11-26 21:45
! S; ^, f) c) P6 K2 o0 w用电磁膨胀阀和压力变送器控制应该可以实现。像自动焊接机上调节煤气氧气压力的那种方式。

谢谢你的回复！但我电磁膨胀阀和压力变送器这两个不是很了解，还得查查资料看看

刘静龙

楼主去搞个气密性测试仪吧，现成的东西。这种调节压力的东西我们也做过，不过测试用的压力是8bar.调试过程中出现各种问题。1，气管接头处密封不好，保压时间内总会有泄漏（120s).2、电磁阀密封不好、阀芯处有微小的泄漏。最后换FESTO的阀解决的（成本那个高啊）。3、动作完成后需要泄压。楼主不会是做发动机缸体之类的气密性测试的吧？

嗯嗯青

用精密减压阀不行吗，电机带着调压旋钮实现自动调压
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# u" A- [, ~( c# k7 |+ e补充内容 (2013-11-28 08:35):
; B4 P) N3 J* j: y5 ]6 {9 i$ r那用精密减压阀粗调，然后用你的系统微调可以吗，我百度了也有卖精度0.1KPa的精密减压阀的

嗯嗯青

嗯嗯青 发表于 2013-11-27 09:20
% h# B9 t$ }1 k" p- t  D用精密减压阀不行吗，电机带着调压旋钮实现自动调压

那用精密减压阀粗调，然后用你的系统微调可以吗，我百度了也有卖精度0.1KPa的精密减压阀的