[发明专利]比例阀性能测试方法

摘要

本发明公开了一种比例阀性能测试方法，对计算机采集到的输入信号和输出流量进行低通滤波，把经过滤波后的数据按照输入信号输入区间分段进行二次多项式拟合，找出每段区间相同的输入信号，不同输出流量的最大差值，最后在一组最大差值中找出最大值作为流量特性滞环。本发明有效地解决了比例阀性能测试过程中的流量特性计算不准的问题，算法稳定性好，效果明显，可适应于需要数据预处理的多个场合。

主权项

1.一种比例阀性能测试方法，其特征在于：对计算机采集到的输入信号和输出流量进行低通滤波，把经过滤波后的数据按照输入信号输入区间分段进行二次多项式拟合，找出每段区间相同的输入信号，不同输出流量的最大差值，最后在一组最大差值中找出最大值作为流量特性滞环；具体实现方法步骤如下：步骤1，根据现场工况，确定低通滤波参数的截止频率f_截止，并从软件配置界面输入；步骤2，启动试验，采集比例阀输入信号和流量输出信号，分别把输入信号和流量输出信号代入差分方程公式其中，表示第n次采用点滤波后的值，表示第n‑1次采用点滤波后的值，Y_n表示第n次未滤波的采集值，采样频率f＝1/ΔT，滤波参数a＝T_f/ΔT，时间常数T_f＝1/(2*π*f_截止)，则a＝f/(2*π*f_截止)；步骤3，绘制比例阀输入与输出的XY图形，X代表输入信号，Y代表流量信号，假设箭头A，箭头B所处X位置相同，且箭头A的位置位于X信号渐小的曲线上，箭头B的位置位于X信号渐大的曲线上，设定阀输入信号是数组x，输出信号是数组y，x>0和x≤0分成两大份，对x>0，把箭头A侧所有的点再次平均分成5段，假定每段n个点，针对第一段箭头A侧二次项拟合函数y_1A(x)和箭头B侧二次项拟合函数y_1B(x)，y_1A(x)＝a₂x²+a₁x¹+a₀；   (2)y_1B(x)＝b₂x²+b₁x¹+b₀；   (3)将第一段内n个点带入方程(2)得到如果n>2时，上述方程式是一个矛盾方程，通过最小二乘法求解得到a₂、a₁、a₀，同理求得b₂、b₁、b₀的值；步骤4，在获取了y_1A和y_1B的函数关系后，把x第一段取值范围平均分成n份，得到一组新的x，即为x‘₀，x‘₁，x‘₂…x‘_n‑1，把这n个值分别代入函数y_1A和函数y_1B，得到y‘_1A0，y‘_1A1，y‘_1A2…A‘_1An‑1，y‘_1B0，y‘_1B1，y‘_1B2…y‘_1Bn‑1，将两组y值相减取绝对值得到δy₀，δy₁，δy₂，…δy_n‑1，通过搜索，找出δy中最大值，即是x在第一段内的流量特性滞环，记为w₁；在x>0剩下的4段里，同样使用最小二乘法进行二次项拟合，A侧得到函数y_2A、y_3A、y_4A、y_5A；B侧得到的函数y_2B、y_3B、y_4B、y_5B；针对4对函数y_2A和y_2B、y_3A和y_3B、y_4A和y_4B、y_5A和y_5B，使用第一段的方法得到另外4个值w₂、w₃、w₄、w₅；步骤5，在x≤0范围内使用跟x>0同样的方法，得到另外5个值w1’、w2’、w3’、w4’、w5’；步骤6，搜索w₁、w₂、w₃、w₄、w₅、w₁’、w₂’、w₃’、w₄’、w₅’10个数据中的最大值，该值就是流量特性的滞环值。