[发明专利]一种机载燃爆装置的供气系统及其控制方法

权利要求书

1.一种机载燃爆装置的供气系统，其特征在于，包括三氢化铝加热分解装置(1)、第一热敏电阻(2)、第二热敏电阻(3)、高锰酸钾加热分解装置(4)、第一电磁阀(7)、主控制器(8)、第二电磁阀(9)、中间容腔(10)、第三电磁阀(11)、气泵(12)和燃爆容腔(13)；

三氢化铝加热分解装置(1)用于采用加热的方式对三氢化铝进行分解，获取氢气；

三氢化铝加热分解装置(1)产生的氢气通过导气管与中间容腔(10)的一个进气口连通；

高锰酸钾加热分解装置(4)用于采用加热的方式对高锰酸钾进行分解，获取氧气；

高锰酸钾加热分解装置(4)产生的氧气通过导气管与中间容腔(10)的另一个进气口连通；

中间容腔(10)的出气口通过导气管与气泵(12)的进气口连通，气泵(12)的出气口通过导气管与燃爆容腔(13)连通；中间容腔(10)与气泵(12)之间设有第三电磁阀(11)；

三氢化铝加热分解装置(1)与中间容腔(10)之间设有第一电磁阀(7)；

高锰酸钾加热分解装置(4)与中间容腔(10)之间设有第二电磁阀(9)；

三氢化铝加热分解装置(1)的加热控制信号输入端连接主控制器(8)的一个加热控制信号输出端；

高锰酸钾加热分解装置(4)的加热控制信号输入端连接主控制器(8)的另一个加热控制信号输出端；

第一热敏电阻(2)用于实时采集三氢化铝加热分解装置(1)内的温度信号，并将采集的温度信号发送至主控制器(8)，所述主控制器(8)利用三氢化铝加热分解装置(1)内的实时温度信号、燃爆容腔对氢气的需求量与产生的氢气的量，采用优化的PID控制算法实现对三氢化铝加热分解装置(1)进行加热控制；

第二热敏电阻(3)用于实时采集高锰酸钾加热分解装置(4)内的温度信号，并将采集的温度信号发送至主控制器(8)，所述主控制器(8)利用高锰酸钾加热分解装置(4)内的实时温度信号、燃爆容腔对氧气的需求量与产生的氧气的量，采用优化的PID控制算法实现对高锰酸钾加热分解装置(4)进行加热控制；

主控制器(8)采用的优化的PID控制算法的优化过程为：

步骤A1、利用PID控制规律公式；获取控制器的温度控制输出量电压信号u(t)；

步骤A2、利用向后查分的方法近似替代微分，获取PID控制算法的离散化形式；

步骤A3、采用变速积分法给加热装置的实际温度与系统的设定温度的偏差增加一个系数，实时调节积分项的累加速度，完成PID控制算法的优化。

2.根据权利要求1所述一种机载燃爆装置的供气系统，其特征在于，还包括第一气压传感器(5)、第二气压传感器(6)和第三气体传感器(14)；

第一气压传感器(5)用于采集三氢化铝加热分解装置(1)内的氢气压强信号，并将采集的压强信号发送至主控制器(8)；

第二气压传感器(6)用于采集高锰酸钾加热分解装置(4)内的氧气压强信号，并将采集的压强信号发送至主控制器(8)；

第三气体传感器(14)用于采集中间容腔(10)内混合气体的压强信号，并将采集的压强信号发送至主控制器(8)。

3.根据权利要求1所述一种机载燃爆装置的供气系统，其特征在于，步骤A1所述利用PID控制规律公式；获取控制器的温度控制输出量电压信号u(t)的具体方法为：

PID控制规律公式：

式中：偏差值e(t)＝r(t)-y(t)，作为控制器的温度控制的输入信号，其中r(t)为系统的设定温度，y(t)为加热装置的当前温度；K_p为比例系数；T_I为积分时间常数；T_D为微分时间常数；t为时间。