[发明专利]一种用于压电型高速开关阀的软着陆PWM控制方法及系统

权利要求书

1.一种用于压电型高速开关阀的软着陆PWM控制方法，其特征在于：所述压电高速开关阀阀芯在一个周期内的工作过程包括阀芯开启阶段、阀芯最大开口维持阶段、阀芯关闭阶段以及阀芯最小开口维持阶段；提供压电型高速开关阀的常规PWM控制信号，捕获常规PWM控制信号的上升沿和下降沿，在所述上升沿触发并生成第一幂函数控制信号，所述第一幂函数控制信号控制阀芯在阀芯开启阶段以较低的撞击速度达到阀芯最大开口维持阶段，所述第一幂函数控制信号持续至捕获到常规PWM控制信号的下降沿，在所述下降沿触发并生成第二幂函数控制信号，所述第二幂函数控制信号控制阀芯在阀芯关闭阶段以较低的撞击速度达到阀芯最小开口维持阶段，所述第二幂函数控制信号持续至捕获到常规PWM控制信号的下一周期的上升沿。

2.根据权利要求1所述的一种用于压电型高速开关阀的软着陆PWM控制方法，其特征在于：所述第一幂函数控制信号和第二幂函数控制信号均基于常规PWM控制信号生成，其中，在第n个上升沿触发时刻t₁到第n个下降沿触发时刻t₂阶段，所述第一幂函数控制信号U₁(t)为：

在第n个下降沿触发时刻t₂到第n+1上升沿触发时刻t₁+nT阶段，所述第二幂函数控制信号U₂(t)为：

式中，A为常规PWM控制信号的电压幅值，c₁为开阀软着陆性能调节参数，c₂为闭阀软着陆性能调节参数，T、n以及τ分别代表常规PWM信号的周期、第几个周期以及占空比。

3.根据权利要求2所述的一种用于压电型高速开关阀的软着陆PWM控制方法，其特征在于：所述PWM控制信号的周期T、占空比τ和电压幅值A以及开阀软着陆性能调节参数c₁和闭阀软着陆性能调节参数c₂可人为设定调整。

4.一种用于压电型高速开关阀的软着陆PWM控制系统，其特征在于：所述压电高速开关阀阀芯在一个周期内的工作过程包括阀芯开启阶段、阀芯最大开口维持阶段、阀芯关闭阶段以及阀芯最小开口维持阶段；

所述系统包括：

常规PWM控制信号发生模块，用以生成压电型高速开关阀的常规PWM控制信号；

捕获模块，用以捕获所述常规PWM控制信号的上升沿和下降沿；

第一幂函数控制信号生成模块，用以在所述上升沿触发并生成第一幂函数控制信号，所述第一幂函数控制信号控制阀芯在阀芯开启阶段以较低的撞击速度达到阀芯最大开口维持阶段，所述第一幂函数控制信号持续至捕获到常规PWM控制信号的下降沿；

第二幂函数控制信号生成模块，用以在所述下降沿触发并生成第二幂函数控制信号，所述第二幂函数控制信号控制阀芯在阀芯关闭阶段以较低的撞击速度达到阀芯最小开口维持阶段，所述第二幂函数控制信号持续至捕获到常规PWM控制信号的下一周期的上升沿。

5.根据权利要求4所述的一种用于压电型高速开关阀的软着陆PWM控制系统，其特征在于：所述第一幂函数控制信号生成模块和第二幂函数控制信号生成模块均基于常规PWM控制信号分别生成第一幂函数控制信号和第二幂函数控制信号，其中，在第n个上升沿触发时刻t₁到第n个下降沿触发时刻t₂阶段，所述第一幂函数控制信号U₁(t)为：

在第n个下降沿触发时刻t₂到第n+1上升沿触发时刻t₁+nT阶段，所述第二幂函数控制信号U₂(t)为：

式中，A为常规PWM控制信号的电压幅值，c₁为开阀软着陆性能调节参数，c₂为闭阀软着陆性能调节参数，T、n以及τ分别代表常规PWM信号的周期、第几个周期以及占空比。

6.根据权利要求5所述的一种用于压电型高速开关阀的软着陆PWM控制系统，其特征在于：还包括人机交互模块，用以设置PWM控制信号的周期T、占空比τ和电压幅值A以及开阀软着陆性能调节参数c₁和闭阀软着陆性能调节参数c₂。