Modelado y Control Dinámico de una Nueva Válvula de Medición de Combustible Actuada por Dos Conjuntos de Válvulas Digitales Codificadas en Binario
Autores: Gao, Qiang; Zhu, Yong; Liu, Jinhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado y Control Dinámico de una Nueva Válvula de Medición de Combustible Actuada por Dos Conjuntos de Válvulas Digitales Codificadas en Binario
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Válvula de medición de combustible
Arreglos de válvulas digitales
Válvula de servo
Tecnología hidráulica
Modelo matemático
Seguimiento de posición
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Se propone una válvula de medición de combustible actuada por dos matrices de válvulas digitales codificadas en binario (BDVAs) para mejorar la fiabilidad de las válvulas de medición de combustible convencionales pilotadas por una válvula servo. El concepto de diseño de esta configuración se obtiene de las características estructurales del doble chorro-flapper y del método de regulación de flujo de la tecnología hidráulica digital. Se presentan la estructura y el principio de funcionamiento de la válvula de medición de combustible. Luego, se desarrolla un modelo matemático de toda la válvula para el análisis dinámico. Posteriormente, se revela el mecanismo de la incertidumbre del flujo transitorio del BDVA a través de simulaciones para determinar la fluctuación en la velocidad de la válvula de medición de combustible. Además, la respuesta escalonada indica que el tiempo de retraso de la válvula de medición de combustible está dentro de 4.1 ms. Finalmente, para mejorar la precisión de seguimiento de posición de la válvula de medición de combustible, se propone un controlador proporcional-integral de avance de velocidad con modulación por código de pulso. Una serie de análisis comparativos indican que, en comparación con los del controlador de avance de velocidad, el promedio y la desviación estándar del error de posición para el controlador propuesto se reducen en un 78 y un 72.7%, respectivamente. Los resultados prueban la viabilidad de la válvula propuesta y la efectividad de la estrategia de control propuesta.
Descripción
Se propone una válvula de medición de combustible actuada por dos matrices de válvulas digitales codificadas en binario (BDVAs) para mejorar la fiabilidad de las válvulas de medición de combustible convencionales pilotadas por una válvula servo. El concepto de diseño de esta configuración se obtiene de las características estructurales del doble chorro-flapper y del método de regulación de flujo de la tecnología hidráulica digital. Se presentan la estructura y el principio de funcionamiento de la válvula de medición de combustible. Luego, se desarrolla un modelo matemático de toda la válvula para el análisis dinámico. Posteriormente, se revela el mecanismo de la incertidumbre del flujo transitorio del BDVA a través de simulaciones para determinar la fluctuación en la velocidad de la válvula de medición de combustible. Además, la respuesta escalonada indica que el tiempo de retraso de la válvula de medición de combustible está dentro de 4.1 ms. Finalmente, para mejorar la precisión de seguimiento de posición de la válvula de medición de combustible, se propone un controlador proporcional-integral de avance de velocidad con modulación por código de pulso. Una serie de análisis comparativos indican que, en comparación con los del controlador de avance de velocidad, el promedio y la desviación estándar del error de posición para el controlador propuesto se reducen en un 78 y un 72.7%, respectivamente. Los resultados prueban la viabilidad de la válvula propuesta y la efectividad de la estrategia de control propuesta.