基于速率與溫度要求的衛星大容積自動充放氣控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種衛星大容積充放氣產品有壓力變化速率與溫度反饋雙重要求的自動充放氣控制方法，包括1）模式選擇與參數設定；2）工藝管道連接與氣源供給到位；3）開加排閥；4）自動充放氣；5）關閉加排閥與自動充放氣系統泄壓等步驟。本發明在自動充放氣過程中，不需要手動調壓與控制各個閥門，并且不需要根據經驗判斷溫度是否會滯后超限，突破壓力變化速率無法連續監測與控制，只需要在系統中設置好相應的參數自動按程序充放氣。
【專利說明】基于速率與溫度要求的衛星大容積自動充放氣控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種衛星大容積自動充放氣控制方法，特別是涉及一種用于衛星大容積產品如貯箱氣瓶(容積在50升以上)有壓力變化速率與溫度反饋雙重要求的自動充放氣控制方法。
【背景技術】
[0002]在衛星總裝AIT(即集成與測試)過程中，衛星檢漏工作占到了 10%?20%的時間，而檢漏工作中航天器的充放氣操作又幾乎占到了三分之二的時間；而且，隨著航天技術的不斷發展，對高可靠、長壽命衛星的需求日趨迫切，隨之而來的對于航天器檢漏工作的要求也逐漸提高，其中很重要的一部分就是對航天器檢漏充放氣的要求，包括充放氣壓力、壓力變化速率、流量精確控制，充放氣過程中的溫度控制，充放氣控制的可靠性、安全性，以及充放氣時間(效率)的控制等。
[0003]檢漏自動充放氣系統是為了滿足航天器密封檢漏測試過程中充放氣需求，提高檢漏充放氣信息化水平和工作效率，達到無人職守安全可靠地運行，實現高效、安全、可靠地充放氣控制。該系統的研制可以逐步實現航天器檢漏充放氣控制的信息化、自動化和規范化，消除手動操作帶來的不確定性和質量、安全隱患，提高充放氣控制的可靠性、安全性，同時可以很大程度地提高檢漏工作效率，從而進一步縮短衛星研制周期。根據不同型號平臺產品對象及充放氣要求，系統配置分為壓力控制單元與溫度測量反饋單元，壓力控制單元主要適用于以壓力變化速率反饋控制要求的單組元產品；溫度測量單元主要適用于有溫度反饋控制要求的雙組元產品，同時根據產品設計需求，同時進行壓力、溫度及壓力變化率的反饋控制，既滿足設計結果參數也保證充放氣過程控制參數，其控制算法根據產品對象及控制需求調試提供。
【發明內容】
[0004]本發明的目是提供一種基于壓力變化速率與溫度反饋雙重要求的自動充放氣控制方法。該方法是通過壓力響應和溫度響應的數學模型及產品特性參數自動控制電氣比例閥出口壓力，并設置壓力變化速率上限和溫度上限動態調節比例閥開度的一種綜合反饋與調壓方法。
[0005]本發明所提供的具體方案如下:
[0006]本發明的衛星大容積充放氣產品有壓力變化速率與溫度反饋雙重要求的自動充放氣控制方法，包括以下步驟:
[0007]I)模式選擇與參數設定:設定衛星大容積充放氣產品的充放氣工作模式為依據溫度反饋與壓力變化速率進行反饋，參數設定包括充氣壓力上限、溫度上限、壓力變化速率上限，參數設定保證溫度與壓力變化速率有余量；
[0008]2)工藝管道連接與氣源供給到位:連接自動充放氣系統、工藝管道與衛星大容積充放氣產品的加排閥，將氣源輸入到自動充放氣系統的氣源端；[0009]3)開加排閥:根據自動充放氣系統的預定程序開啟產品的加排閥；
[0010]4)自動充放氣:按壓力變化速率反饋模型與溫度反饋模型調節自動充放氣系統中比例閥的開度以自動控制充放氣速度，若壓力變化速率達到設定上限或溫度達到上限，暫停充氣，待回溫至安全閾值(溫度)，繼續充放氣；
[0011]5)關閉加排閥與自動充放氣系統泄壓；
[0012]其中，上述衛星大容積充放氣產品為貯箱或氣瓶。
[0013]本發明技術方案的特點包括:
[0014]1.本發明在自動充放氣過程中，不需要手動調壓與控制各個閥門，并且不需要根據經驗判斷溫度是否會滯后超限，突破壓力變化速率無法連續監測與控制，只需要在系統中設置好相應的參數自動按程序充放氣。
[0015]2.本發明兼顧壓力變化速率反饋與溫度反饋的雙重要求，既保證了溫度不超限的結果數據，也保證了壓力變化速率不超限的過程數據。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的衛星大容積產品有壓力變化速率與溫度反饋雙重要求的自動充氣控制方法程序流程圖；
[0017]圖2是本發明的衛星大容積產品有壓力變化速率與溫度反饋雙重要求的自動放氣控制方法程序流程圖。
【具體實施方式】
[0018]以下介紹的是作為本發明所述內容的【具體實施方式】，下面通過【具體實施方式】對本發明的所述內容作進一步的闡明。當然，描述下列【具體實施方式】只為示例本發明的不同方面的內容，而不應理解為限制本發明范圍。
[0019]本發明的衛星大容積產品如貯箱氣瓶的有壓力變化速率與溫度反饋雙重要求的自動充放氣控制方法的程序流程圖分別如圖1~圖2所示。分別根據大容積產品充氣和放氣壓力溫度響應數學模型計算比例閥開度。
[0020]I)大容積產品充放氣建立壓力響應的數學模型如下(壓力變化速率要求):
[0021]
【權利要求】
1.衛星大容積充放氣產品有壓力變化速率與溫度反饋雙重要求的自動充放氣控制方法，包括以下步驟: 1)模式選擇與參數設定:設定衛星大容積充放氣產品的充放氣工作模式為依據溫度反饋與壓力變化速率進行反饋，參數設定包括充氣壓力上限、溫度上限、壓力變化速率上限，參數設定保證溫度與壓力變化速率有余量； 2)工藝管道連接與氣源供給到位:連接自動充放氣系統、工藝管道與衛星大容積充放氣產品的加排閥，將氣源輸入到自動充放氣系統的氣源端； 3)開加排閥:根據自動充放氣系統的預定程序開啟產品的加排閥； 4)自動充放氣:按壓力變化速率反饋模型與溫度反饋模型調節自動充放氣系統中比例閥的開度以自動控制充放氣速度，若壓力變化速率達到設定上限或溫度達到上限，暫停充氣，待回溫至安全閾值(溫度)，繼續充放氣； 5)關閉加排閥與自動充放氣系統泄壓。
2.如權利要求1所述的自動充放氣控制方法，其中，上述衛星大容積充放氣產品為貯箱或氣瓶。
【文檔編號】G05B19/04GK103605295SQ201310553979
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】喻新發, 孫立臣, 洪曉鵬, 李曉麗, 竇威, 孟冬輝, 閆榮鑫, 于兆吉 申請人:北京衛星環境工程研究所