本發(fā)明涉及流體測(cè)量領(lǐng)域，尤其是一種科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的控制方法。。

背景技術(shù)：

科里奧利質(zhì)量流量計(jì)(coriolismassflowmeter，cmf)以其測(cè)量精度高、維護(hù)成本低和能夠?qū)崿F(xiàn)多參數(shù)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用在石油石化、食品醫(yī)藥等液體介質(zhì)的質(zhì)量流量測(cè)量領(lǐng)域。在流體測(cè)量領(lǐng)域經(jīng)常遇見(jiàn)的小流量氣、液兩相流/批料流等情形下，目前國(guó)內(nèi)采用的模擬電路驅(qū)動(dòng)cmf方式存在響應(yīng)速度慢、動(dòng)態(tài)跟蹤振動(dòng)管幅度變化性能差和增益輸出范圍受限等諸多缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致流量管振動(dòng)控制失效和測(cè)量精度下降的問(wèn)題，無(wú)法穩(wěn)定測(cè)量流體質(zhì)量流量。授予美國(guó)科羅拉多州微動(dòng)公司的中國(guó)專利“振動(dòng)管過(guò)程參數(shù)傳感器的通用模態(tài)空間驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)”(公開(kāi)號(hào)cn1292083a)提出一種用于控制任何數(shù)量驅(qū)動(dòng)信號(hào)的模態(tài)成分的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該方法利用一個(gè)多信道模態(tài)濾波器對(duì)反饋傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行濾波，再把濾波后得到的n個(gè)單自由度模態(tài)響應(yīng)信號(hào)輸入到驅(qū)動(dòng)信道中激勵(lì)流量管以維持振動(dòng)。上述方法的本質(zhì)還是模擬驅(qū)動(dòng)方式，其所采用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)需要由一個(gè)專門設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生，然后作用于流量管以維持管子振動(dòng)。由于在小流量測(cè)量條件下流量管的反饋信號(hào)十分微弱，傳統(tǒng)的模擬驅(qū)動(dòng)器受制于器件限制，對(duì)反饋幅度的測(cè)量范圍小，導(dǎo)致無(wú)法跟蹤到小流量時(shí)振動(dòng)管的振幅變化，時(shí)常使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。授予北京航空航天大學(xué)鄭德智等的中國(guó)專利“科里奧利質(zhì)量流量計(jì)全數(shù)字閉環(huán)系統(tǒng)”(公開(kāi)號(hào)cn101881947a)在硬件電路上采用數(shù)字器件實(shí)現(xiàn)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的閉環(huán)控制，其使用可編輯邏輯門陣列(field-programmablegatearray，fpga)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理電路，并在邏輯電路中引入先進(jìn)先出緩沖組件組件(firstinputfirstoutput，fifo)實(shí)現(xiàn)對(duì)幅度、相位的解算和控制。該方法的不足在于其所說(shuō)的fpga驅(qū)動(dòng)閉環(huán)系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)不同管型的cmf時(shí)需要重新修改設(shè)計(jì)以滿足預(yù)期設(shè)定的指標(biāo)，fpga內(nèi)核數(shù)字信號(hào)處理電路要包括數(shù)字濾波器、信號(hào)檢測(cè)器、相位控制器、幅值控制器、正弦信號(hào)發(fā)生器、fifo組件以及時(shí)鐘模塊等七個(gè)部分，內(nèi)核結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用成本十分高昂。

綜上所述，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)所使用的傳統(tǒng)的模擬電路驅(qū)動(dòng)方式幅度控制方法無(wú)法滿足小流量?jī)上嗔?批料流情形下液體質(zhì)量流量的計(jì)量精度，由于模擬驅(qū)動(dòng)方式存在動(dòng)態(tài)跟蹤流量管振動(dòng)幅度變化性能較差的缺陷，還易導(dǎo)致cmf流量管停振或過(guò)激振蕩的現(xiàn)象，而使用fpga硬件電路實(shí)現(xiàn)的cmf數(shù)字化閉環(huán)控制系統(tǒng)則有系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度大、使用成本高，無(wú)法適用于所有cmf管型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的模擬驅(qū)動(dòng)流量管振幅控制方法以及采用fpga的數(shù)字化閉環(huán)系統(tǒng)控制方法的不足，本發(fā)明提供一種基于全數(shù)字驅(qū)動(dòng)式的科氏質(zhì)量流量計(jì)幅度控制方法，采用以dsp28335處理器為核心的處理單元，通過(guò)對(duì)流量管啟振信號(hào)進(jìn)行采樣，并與預(yù)先設(shè)定值相減得到基本偏差值，然后再將該基本偏差、每次計(jì)算的差值總和以及基本偏差的相對(duì)偏差通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量對(duì)流量管進(jìn)行幅度控制，采用基于幅值裕度的pid參數(shù)整定方法，根據(jù)流量管振幅響應(yīng)靈敏度區(qū)間和離散化系統(tǒng)的采樣周期確定幅度調(diào)節(jié)的目標(biāo)函數(shù)，最后計(jì)算出一組最優(yōu)的控制參數(shù)值對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)參數(shù)整定，為達(dá)到對(duì)流量管振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入飽和積分區(qū)域的有效控制，在控制量進(jìn)入飽和區(qū)時(shí)，只累積基本偏差項(xiàng)的負(fù)偏差量，而不進(jìn)行增大積分項(xiàng)的累加，以此消除振動(dòng)管穩(wěn)態(tài)誤差、提高幅度控制精度。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案，包含以下步驟：

步驟一、對(duì)cmf流量管啟振信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(analog-to-digital，ad)采樣，使用ad轉(zhuǎn)換器對(duì)cmf流量管振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采樣并輸出其數(shù)字序列值，即得到受迫振幅數(shù)據(jù)，根據(jù)cmf流量管1hz/1mv驅(qū)動(dòng)原則設(shè)置流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值vs，第k個(gè)ad采樣輸出的流量管幅度值與流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值vs的差值用e(k)表示，e(k-1)表示第(k-1)個(gè)ad采樣輸出的流量管幅度值與流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值vs的差值，采用差分方程

u(k)＝kp[e(k)+ki∑e(k)+kd(e(k)-e(k-1))](1)

求解cmf閉環(huán)自激振蕩系統(tǒng)控制器輸出的控制量u(k)，其中kp、ki和kd分別表示比例常數(shù)、積分常數(shù)和微分常數(shù)；

步驟二、示波器采集cmf流量管激勵(lì)信號(hào)幅度，然后與步驟一中ad轉(zhuǎn)換器采集的流量管受迫振幅數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)擬合，得到驅(qū)動(dòng)電壓的控制量和受迫振幅之間的關(guān)系曲線方程，將得到的對(duì)數(shù)擬合曲線方程

y＝0.5177ln(x)-0.4813(2)

作為振幅調(diào)節(jié)控制方程，其中x為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制量，y為受迫振幅；

步驟三、定義幅度調(diào)節(jié)的目標(biāo)函數(shù)為f(kp，ki，kd)，目標(biāo)函數(shù)f(kp，ki，kd)滿足f(kp，ki，kd)＝ε1σ+ε2ts+ε3n，且參數(shù)的加權(quán)系數(shù)ε1、ε2、ε3滿足關(guān)系ε1+ε2+ε3＝1，其中σ為超調(diào)量，ts為系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間，n為流量管幅度響應(yīng)閾值范圍，目標(biāo)函數(shù)、比例常數(shù)和積分常數(shù)滿足以下約束條件：

保證加權(quán)系數(shù)ε1+ε2+ε3＝1的條件下，先從比例常數(shù)kp開(kāi)始調(diào)節(jié)，再調(diào)節(jié)積分常數(shù)ki，最后調(diào)節(jié)微分常數(shù)kd，依次找到滿足公式(3)的比例常數(shù)、積分常數(shù)和微分常數(shù)，通過(guò)示波器觀察窗監(jiān)視流量管振動(dòng)幅度的變化，參數(shù)具體調(diào)節(jié)原則為：

當(dāng)示波器上的幅度振蕩數(shù)據(jù)顯示幅度振蕩頻率大于20次/秒，將比例常數(shù)kp加0.03，否則不做調(diào)整；當(dāng)從示波器的刻度值上讀取的振幅偏離設(shè)定幅值vs的回落速度值大于0.5秒，則將積分常數(shù)ki減0.03，否則不做調(diào)整；當(dāng)流量管振蕩幅度最大值與最小值之差超出幅度響應(yīng)閾值范圍n，則將微分常數(shù)kd減0.03，否則不做調(diào)整；

根據(jù)以上原則和順序調(diào)整比例常數(shù)、積分常數(shù)和微分常數(shù)，使得流量管的幅值波動(dòng)范圍低于0.2mv；

步驟四、將差值e(k)、e(k-1)、e(k-2)代入pid輸出控制量的誤差增量方程δu(k)＝u(k)-u(k-1)，得到δu(k)為：

δu(k)＝kp(e(k)-e(k-1))+kie(k)+kd(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))(4)

其中，e(k-2)表示第(k-2)個(gè)ad采樣輸出的流量管幅度值與流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值vs的差值，以δu(k)作為對(duì)流量管的驅(qū)動(dòng)控制量，帶入公式(2)輸入?yún)?shù)x，得到受迫振幅；

計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的控制量u(k)，判斷控制量u(k)是否超出幅度響應(yīng)閾值范圍n，n＝[umax，umin]，幅度響應(yīng)上界umax＝vs+0.2mv，幅度響應(yīng)下界umin＝vs-0.2mv，當(dāng)u(k)超出幅度響應(yīng)閾值范圍n時(shí)，將公式(4)中ki置0實(shí)施抗飽和積分分離，使得流量管幅值波動(dòng)范圍低于0.2mv。

本發(fā)明的有益效果是由于采用了基于幅值裕度的pid參數(shù)整定方法進(jìn)行調(diào)參，通過(guò)優(yōu)化流量管振幅響應(yīng)靈敏度區(qū)間和提高離散化系統(tǒng)的采樣周期確定幅度調(diào)節(jié)目標(biāo)函數(shù)。求解目標(biāo)函數(shù)、比例常數(shù)和積分常數(shù)滿足的約束條件，再驗(yàn)證最佳的比例常數(shù)kp、積分常數(shù)ki、微分常數(shù)kd，完成最優(yōu)參數(shù)整定。設(shè)置驅(qū)動(dòng)控制量輸出的極限范圍，克服了由于啟振幅度輸出短時(shí)增大引起的過(guò)飽和振幅失控現(xiàn)象。相比于傳統(tǒng)模擬電路驅(qū)動(dòng)方法無(wú)法滿足小流量?jī)上嗔?批料流情形下液體質(zhì)量流量幅度的控制精度，對(duì)流量管幅度變化不敏感的缺點(diǎn)，本發(fā)明的方法提高了幅度響應(yīng)的速度，使用數(shù)字信號(hào)處理的方式優(yōu)化了幅度跟蹤性能，使得流量管能以1hz/1mv的驅(qū)動(dòng)技術(shù)指標(biāo)維持穩(wěn)定的振幅，保證了高精度頻率、相位差輸出。相比f(wàn)pga硬件電路實(shí)現(xiàn)的cmf數(shù)字化閉環(huán)控制系統(tǒng)，本方法使用的硬件資源較少，不需要進(jìn)行復(fù)雜的內(nèi)核電路的設(shè)計(jì)，降低了企業(yè)使用成本。

附圖說(shuō)明

圖1為工業(yè)應(yīng)用的cmf流量管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中1-平行的u型測(cè)量管，2-傳感器a，3-傳感器b，4-驅(qū)動(dòng)電路組件。

圖2為本發(fā)明的全數(shù)字式科里奧利質(zhì)量流量計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中vout為模數(shù)乘法器對(duì)dds初始激勵(lì)量或傳感器a、b路信號(hào)幅度進(jìn)行幅度調(diào)整的輸出結(jié)果，d+為vout經(jīng)過(guò)功率放大電路得到的驅(qū)動(dòng)控制量，ch1、ch2為示波器監(jiān)視輸入端口，ina、inb路分別為傳感器a、傳感器b輸出的振動(dòng)管振動(dòng)信號(hào)。

圖3為本發(fā)明的pid控制器結(jié)構(gòu)框圖。

圖4為本發(fā)明的流量管驅(qū)動(dòng)-受迫幅度對(duì)數(shù)擬合曲線圖。

圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

步驟一、對(duì)cmf流量管啟振信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換(analog-to-digital，ad)采樣，使用ad轉(zhuǎn)換器對(duì)cmf流量管振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采樣并輸出其數(shù)字序列值，即得到受迫振幅數(shù)據(jù)，根據(jù)cmf流量管1hz/1mv驅(qū)動(dòng)原則設(shè)置流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值vs，第k個(gè)ad采樣輸出的流量管幅度值與流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值vs的差值用e(k)表示，e(k-1)表示第(k-1)個(gè)ad采樣輸出的流量管幅度值與流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值vs的差值，采用差分方程

u(k)＝kp[e(k)+ki∑e(k)+kd(e(k)-e(k-1))](1)

求解cmf閉環(huán)自激振蕩系統(tǒng)控制器輸出的控制量u(k)，其中kp、ki和kd分別表示比例常數(shù)、積分常數(shù)和微分常數(shù)；

步驟二、示波器采集cmf流量管激勵(lì)信號(hào)幅度，然后與步驟一中ad轉(zhuǎn)換器采集的流量管受迫振幅數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)擬合，得到驅(qū)動(dòng)電壓的控制量和受迫振幅之間的關(guān)系曲線方程，將得到的對(duì)數(shù)擬合曲線方程

y＝0.5177in(x)-o.4813(2)

作為振幅調(diào)節(jié)控制方程，其中x為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制量，y為受迫振幅；

步驟三、定義幅度調(diào)節(jié)的目標(biāo)函數(shù)為f(kp，ki，kd)，目標(biāo)函數(shù)f(kp，ki，kd)滿足f(kp，ki，kd)＝ε1σ+ε2ts+ε3n，且參數(shù)的加權(quán)系數(shù)ε1、ε2、ε3滿足關(guān)系ε1+ε2+ε3＝1，其中σ為超調(diào)量，ts為系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間，n為流量管幅度響應(yīng)閾值范圍，目標(biāo)函數(shù)、比例常數(shù)和積分常數(shù)滿足以下約束條件：

保證加權(quán)系數(shù)ε1+ε2+ε3＝1的條件下，先從比例常數(shù)kp開(kāi)始調(diào)節(jié)，再調(diào)節(jié)積分常數(shù)ki，最后調(diào)節(jié)微分常數(shù)kd，依次找到滿足公式(3)的比例常數(shù)、積分常數(shù)和微分常數(shù)，通過(guò)示波器觀察窗監(jiān)視流量管振動(dòng)幅度的變化，參數(shù)具體調(diào)節(jié)原則為：

當(dāng)示波器上的幅度振蕩數(shù)據(jù)顯示幅度振蕩頻率大于20次/秒，將比例常數(shù)kp加0.03，否則不做調(diào)整；當(dāng)從示波器的刻度值上讀取的振幅偏離設(shè)定幅值vs的回落速度值大于0.5秒，則將積分常數(shù)ki減0.03，否則不做調(diào)整；當(dāng)流量管振蕩幅度最大值與最小值之差超出幅度響應(yīng)閾值范圍n，則將微分常數(shù)kd減0.03，否則不做調(diào)整；

根據(jù)以上原則和順序調(diào)整pid比例常數(shù)、積分常數(shù)和微分常數(shù)，使得流量管的幅值波動(dòng)范圍低于0.2mv；

步驟四、將差值e(k)、e(k-1)、e(k-2)代入pid輸出控制量的誤差增量方程δu(k)＝u(k)-u(k-1)，得到δu(k)：

δu(k)＝kp(e(k)-e(k-1))+kie(k)+kd(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))(4)

其中，e(k-2)表示第(k-2)個(gè)ad采樣輸出的流量管幅度值與流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值vs的差值，以δu(k)作為對(duì)流量管的驅(qū)動(dòng)控制量，帶入公式(2)輸入?yún)?shù)x，得到受迫振幅；

計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的控制量u(k)判斷控制量u(k)是否超出幅度響應(yīng)閾值范圍n，n＝[umax，umin]，幅度響應(yīng)上界umax＝vs+0.2mv，幅度響應(yīng)下界umin＝vs-0.2mv，若u(k)＞umax,累積負(fù)偏差量，將δu(k)＜0的對(duì)應(yīng)控制量u(k)全部相加，若u(k)＜umin，累積正偏差量，將δu(k)＞0的對(duì)應(yīng)控制量u(k)全部相加，即當(dāng)u(k)超出幅度響應(yīng)閾值范圍n時(shí)，將公式(4)中ki置0實(shí)施抗飽和積分分離，幅度控制的最終結(jié)果是使得維持流量管幅值波動(dòng)范圍低于0.2mv。

如圖1所示，工業(yè)上應(yīng)用的cmf流量管系統(tǒng)關(guān)鍵部件包括：兩根平行的u型流量管、振動(dòng)信號(hào)拾取傳感器a、b以及驅(qū)動(dòng)組件等。本發(fā)明采用以dsp28335處理器為核心的處理單元，涉及的其他外圍輔助功能電路模塊如圖2所示，可以看到其中包括直接數(shù)字頻率合成器(directdigitalsynthesizer，dds)、電子開(kāi)關(guān)、模數(shù)乘法器(multiplyingdigitaltoanalogconverter，mdac)、功率放大電路、信號(hào)調(diào)理放大電路等，其中傳感器a輸出ina路信號(hào)，傳感器b輸出inb路信號(hào)。

本發(fā)明提供一種基于全數(shù)字驅(qū)動(dòng)方式的科氏質(zhì)量流量計(jì)幅度控制方法，該方法計(jì)算得到的控制量輸出到圖1所示驅(qū)動(dòng)電路組件，以使兩根平行的u型流量管保持穩(wěn)定振動(dòng)幅度。圖2中key為本方法設(shè)定的一個(gè)電子開(kāi)關(guān)控制關(guān)鍵字，通過(guò)改變key值進(jìn)行驅(qū)動(dòng)方式切換：若key＝0，由dds驅(qū)動(dòng)模塊啟動(dòng)流量管工作；若key＝1，則由右側(cè)反饋信號(hào)ina/inb驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)自激系統(tǒng)并產(chǎn)生自激振蕩，并通過(guò)本發(fā)明提供的幅度控制方法進(jìn)行控制。圖2中vout為模數(shù)乘法器對(duì)dds初始激勵(lì)量或傳感器a、b路信號(hào)幅度進(jìn)行幅度調(diào)整的輸出結(jié)果；d+是vout經(jīng)過(guò)功率放大電路得到的驅(qū)動(dòng)控制量，該信號(hào)輸出到圖1所示的驅(qū)動(dòng)組件，維持流量管穩(wěn)定振動(dòng)。圖2中ch1、ch2為示波器監(jiān)視輸入端口，用于監(jiān)視振動(dòng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)；ina、inb路為圖1所示的傳感器a、傳感器b輸出的振動(dòng)管振動(dòng)信號(hào)。

本發(fā)明的具體實(shí)施為：

圖3所示的pid控制器結(jié)構(gòu)框圖，將振動(dòng)系統(tǒng)時(shí)域表達(dá)式寫為其中t為系統(tǒng)采樣周期，td為反應(yīng)延遲時(shí)間，在第kt時(shí)刻，偏差e(k)＝rin(k)-rout(k)，其中rin(k)為ad采樣輸出的流量管幅度值，rout(k)為流量管振動(dòng)幅度設(shè)定值，誤差累積∑e(k)、誤差微分將上述cmf振動(dòng)模型時(shí)域表達(dá)式離散化處理為

u(k)＝kp[e(k)+ki∑e(k)+kd(e(k)-e(k-1))]，以此差分方程來(lái)代替cmf閉環(huán)自激振蕩系統(tǒng)連續(xù)微分方程便于做后續(xù)處理，在第kt前一時(shí)刻(k-1)t，

u(k-1)＝kpe(k-1)+ki∑e(j)+kd(e(k-1)-e(k-2))]，kt與(k-1)t兩個(gè)時(shí)刻的增量則為δu(k)＝kp(e(k)-e(k-1))+kie(k)+kd(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))。

定義幅度調(diào)節(jié)的目標(biāo)函數(shù)為f(kp，ki，kd)＝ε1σ+ε2ts+ε3n，其中σ為超調(diào)量，ts為系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間，n為流量管幅度響應(yīng)閾值范圍，kp、ki、kd分別為系統(tǒng)的比例常數(shù)、積分常數(shù)、微分常數(shù)，使目標(biāo)函數(shù)參數(shù)加權(quán)系數(shù)ε1、ε2、ε3滿足ε1+ε2+ε3＝1，且目標(biāo)函數(shù)、kp和ki滿足以下約束條件：

改變各加權(quán)系數(shù)ε1、ε2、ε3的大小，參照?qǐng)D4所示實(shí)驗(yàn)得到的流量管驅(qū)動(dòng)-受迫振幅對(duì)數(shù)擬合然結(jié)果調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)幅度，先從比例常數(shù)kp開(kāi)始調(diào)節(jié)，再調(diào)節(jié)積分常數(shù)ki，最后調(diào)節(jié)微分常數(shù)kd，依次找到滿足上述約束條件的最佳控制常數(shù)，通過(guò)示波監(jiān)視流量管振動(dòng)幅度的變化，當(dāng)示波器上的幅度振蕩數(shù)據(jù)顯示幅度振蕩頻率大于20次/秒，將比例常數(shù)kp加0.03，否則不做調(diào)整；當(dāng)從示波器的刻度值上讀取的振幅偏離設(shè)定幅值vs的回落速度值大于0.5秒，則將積分常數(shù)ki減0.03，否則不做調(diào)整；當(dāng)流量管振蕩幅度最大值與最小值之差超出幅度響應(yīng)閾值范圍n，則將微分常數(shù)kd減0.03，否則不做調(diào)整。

本發(fā)明以控制誤差增量δu(k)作為對(duì)流量管的驅(qū)動(dòng)激勵(lì)控制量使流量管維持穩(wěn)定共振狀態(tài)，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的控制量u(k)，判斷控制量u(k)是否超出幅度響應(yīng)閾值范圍n，n＝[umax，umin]，幅度響應(yīng)上界umax＝vs+0.2mv，幅度響應(yīng)下界umin＝vs-0.2mv。當(dāng)u(k)超出幅度響應(yīng)閾值范圍n時(shí)，將公式⑷中ki置0實(shí)施抗飽和積分分離，防止流量管在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)振動(dòng)系統(tǒng)輸出較大偏差的情況而導(dǎo)致系統(tǒng)振幅將持續(xù)增大產(chǎn)生過(guò)激振蕩。

本發(fā)明的流程圖如圖5所示，首先根據(jù)cmf流量管1hz/1mv驅(qū)動(dòng)原則設(shè)定流量管需要達(dá)到的振動(dòng)幅度值，然后對(duì)pid的比例常數(shù)、積分常數(shù)、微分常數(shù)進(jìn)行參數(shù)整定，用設(shè)定值減去實(shí)際振動(dòng)幅度值，當(dāng)該值的絕對(duì)值大于0.2mv時(shí)，積分分離，計(jì)算控制量的誤差增量并以此來(lái)控制流量管維持振動(dòng)；當(dāng)該值的絕對(duì)值小于0.2mv時(shí)，直接計(jì)算控制量的誤差增量并以此來(lái)控制流量管維持穩(wěn)定振動(dòng)，流量管振動(dòng)幅度在設(shè)定振動(dòng)幅度閾值范圍內(nèi)時(shí)，調(diào)節(jié)結(jié)束，否則將返回開(kāi)始重新調(diào)節(jié)。