[发明专利]一种建立PWM喷雾流量模型的方法及装置

权利要求书

1.一种建立PWM喷雾流量模型的方法，其特征在于：在预先设定的喷雾条件下采集喷头喷雾瞬时压力，依据喷头喷雾瞬时压力与喷头喷雾瞬时流量关系经卡尔曼滤波及梯形积分后得到喷头喷雾平均流量，由PWM占空比及对应喷头平均流量经自动分段线性拟合方法建立PWM喷雾流量模型。

2.根据权利要求1所述的一种建立PWM喷雾流量模型的方法，其特征在于：所述的自动分段线性拟合方法是依据电磁阀与喷头组合后具有的流量特性而设计的：

设PWM占空比d为d_min时电磁阀响应动作，PWM占空比以t为步长进行采样实验获得对应的喷头喷雾平均流量q_m，直至PWM占空比到100%时停止实验采样，将采样PWM占空比及其对应喷头喷雾平均流量作为数据点集合M，存在二个数据点集合M1、M2，其中M1作为第一段函数拟合数据点集合，M2作为第二段函数拟合数据点集合，实现数据的自动分段拟合过程的步骤如下：

1）初始时令数据点集合M1=M，数据点集合M2为空集，设置数据点集合M1对应拟合第一段函数q_m=kd+b，k、b为第一段拟合函数参数，设置数据点集合M2对应拟合第二段函数q_m=c，c为第二段拟合函数参数；

2）通过最小二乘法，由数据点集合M1拟合确定第一段函数参数，数据点集合M1空集时无需计算，由数据点集合M2拟合确定第二段函数参数数据点集合，数据点集合M2空集时无需计算，计算该方案下分段模型的判定系数R²值； 

3）将数据点集合M1中最大占空比及其对应的喷头喷雾平均流量数据移入数据点集合M2中，重复步骤2）直至数据点集合M1为空集时停止，输出所有方案中模型的判定系数R²最大的模型作为最佳拟合方案。

3.根据权利要求1所述方法的一种建立PWM喷雾流量模型的装置，其特征在于：包括供压稳压单元、喷雾流量调节单元和信号采集处理单元，其中：

1）压稳压单元：包括药箱（1）、过滤器（2）、三缸柱塞泵（3）、三相电机（4）、蓄能器（5）、安全阀（6）、调压溢流阀（7）、排气阀（8）、精细过滤器（9）、第一球阀（10）、数显涡轮流量计（11）和数显压力计（12）；与三相电机（4）连接的三缸柱塞泵（3）的进油口经过滤器（2）接入药箱（1）内，三缸柱塞泵（3）的出油口经蓄能器（5）、排气阀（8）、精细过滤器（9）、第一球阀（10）、数显涡轮流量计（11）和数显压力计（12）后，与喷雾流量调节单元中的单向阀（16）进水口连接，蓄能器（5）和药箱（1）回路中分别设有的调压溢流阀（7）和安全阀（6），调压溢流阀（7）和安全阀（6）并联连接；

2）喷雾流量调节单元：均包括单向阀（16）、第二球阀（17）、压力变送器（18）、喷头（19）和高速电磁阀（20）；单向阀（16）一路的出水口经高速电磁阀（20）和压力变送器（18）后接压力喷头（19），单向阀（16）另一路的出水口经第二球阀（17）和压力变送器（18）后接喷头（19）；

3）信号采集处理单元：包括计算机（13）、数字示波器（14）和PWM信号控制器（15）；计算机（13）与数字示波器（14）电连接，PWM控制器（15）与高速电磁阀（20）电连接，数字示波器（14）的一组采集探针采集PWM控制器（15）输出电压，数字示波器（14）的另一组采集探针采集压力变送器（18）输出电压。