基于迭代PID的主动活塞式气体流量标准装置的气压控制方法研究

来源：机床与液压杂志2025年第5期北京时间：

作者：李韵辰，孙鸿，胡晓兵，陈海军，张哲源，毛业兵

单位：四川大学机械工程学院;宜宾四川大学产业技术研究院；宜宾机电一体化研究所；四川大学机械工程学院;宜宾四川大学产业技术研究院；四川大学机械工程学院;宜宾四川大学产业技术研究院；四川大学机械工程学院;宜宾四川大学产业技术研究院；四川大学机械工程学院;宜宾四川大学产业技术研究院

摘要：为了提高气体流量标定设备的控制特性，改善稳态时间、标定精度及重复度等关键指标，提出一种主动活塞式气体流量标准装置，该装置的检定压力要求大于大气压，活塞气缸为检定过程供气并调节气压。先采用常规PID控制方法对该气体流量标准装置进行仿真实验，针对标定过程中出现的压力非线性延迟、流量压力强耦合等问题，采用依靠气压反馈实时变更气压控制量的参量迭代式PID控制方法以完成气压追踪控制，同时搭建AMESim控制模型并进行实验验证。结果表明：与常规PID控制方法标定结果相比，采用迭代PID控制的标定设备能够缩短稳态时间至60 s以内，在流量点切换时可在5 s内建立新的稳定气压，并且误差重复性不超过0.01%。

关键词：气体流量标准装置;气压控制;迭代PID控制

基金资助：四川省科技计划重点研发项目(2022YFG0075)