一种应用于调谐设备的控制方法及系统与流程

本发明属于设备调试，特别涉及一种应用于调谐设备的控制方法及系统。

背景技术：

1、调谐设备应用于zpw-2000轨道电路室外调谐区，通过零阻抗和极阻抗谐振效应构成电气绝缘节，将钢轨分成多个电气绝缘的区段。调谐设备的零阻抗和极阻抗参数影响着zpw-2000轨道电路系统的正常工作，所以在调谐设备生产过程中，零阻抗和极阻抗参数尽量调校到参数范围的中间位置。但由于调谐设备元器件差异、存在接触阻抗等因素，目前只能通过人工在测试台上调校。调校方法都是在频率响应分析仪、功率放大器和简易夹具上通过人工试错的方式进行调校。但调谐单设备拓扑结构简单，仅有几个电容和电感组成，所以电容容值和和电感感值差异会使得参数范围波动很大，导致调校困难。又由于各个测试台调校作业是独立的，因人员、测试台性能差异等因素导致调校的调谐设备参数各不相同，使得调谐设备产品一致性较差，质量也难以保证。

2、从而在调谐设备生产过程中，如何实现对调谐设备测试与调校的自动化控制越来越成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种应用于调谐设备的控制方法及系统，该方法实现测试与调校的自动化控制，可靠性高。

2、本发明的目的在于提供一种应用于调谐设备的控制方法，包括，

3、获取所处理调谐设备的极阻抗测试值|zc|；

4、确定所处理调谐设备的以下调谐参数：

5、极阻抗最优值|zp|、第一阈值zmin、第二阈值zmax；

6、判断极阻抗测试值|zc|与极阻抗最优值|zp|的差值的绝对值与第一阈值zmin、第二阈值zmax之间的关系，对所处理调谐设备执行以下流程中的一种：测试流程、调校流程、无调谐设备流程，其中，

7、若＜，则对所处理调谐设备执行测试流程；

8、若＜＜，则对所处理调谐设备执行调校流程；

9、若＞，则对所处理调谐设备执行无调谐设备流程。

10、进一步地，对所处理调谐设备执行测试流程包括，

11、步骤s11、获取所处理调谐设备第一零阻抗和第一极阻抗；

12、步骤s12、判断第一零阻抗的实部和虚部是否在第一合格区域内，若第一零阻抗的实部和虚部均在第一合格区域内，则执行步骤s13，若第一零阻抗的实部不在第一合格区域内和/或虚部不在第一合格区域内，则执行步骤s15；

13、步骤s13、判断第一极阻抗的实部和虚部是否在第二合格区域内，若第一极阻抗的实部和虚部均在第二合格区域内，则执行步骤s14，若第一极阻抗的实部不在第二合格区域内和/或虚部不在第二合格区域内，则执行步骤s15；

14、步骤s14、记录测试结果，完成测试；

15、步骤s15、记录测试结果，进行报警，并将所处理调谐设备转至故障区域。

16、进一步地，第一合格区域满足：零阻抗的实部的合格范围为15~25mω，零阻抗的虚部的合格范围为-40~-20mω，第二合格区域满足：极阻抗的实部的合格范围为16~26mω，极阻抗的虚部的合格范围为-240~-200mω。

17、进一步地，对所处理调谐设备执行调校流程包括，

18、步骤s21、确定调校公式；

19、步骤s22、基于调校公式，获取所处理调谐设备补偿电容c3的电容值、补偿电容c4的电容值、第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2；

20、步骤s23、对补偿电容c3、补偿电容c4、第一引线以及第二引线进行固定并对所处理调谐设备进行测试；

21、步骤s24、测试得出所处理调谐设备的第二零阻抗和第二极阻抗，并获取所处理调谐设备第二零阻抗的虚部和实部以及第二极阻抗的虚部和实部；

22、步骤s25、判断第二零阻抗的虚部是否在第一虚部优值范围内，若不在第一虚部优值范围内，则执行步骤s251，若在第一虚部优值范围内，则执行步骤s26；

23、步骤s251、判断第二零阻抗的虚部是否在第一合格区域内，若在第一合格区域内，则执行步骤s252，若不在第一合格区域内，则执行步骤s28；

24、步骤s252、对补偿电容c3的电容值进行调校，并在调校后返回步骤s23；

25、步骤s26、判断第二极阻抗的虚部是否在第二虚部优值范围内，若不在第二虚部优值范围内，则执行步骤s261，若在第二虚部优值范围内，则执行步骤s27；

26、步骤s261、判断第二极阻抗的虚部是否在第二合格区域内，若在第二合格区域内，则执行步骤s262，若不在第二合格区域内，则执行步骤s28；

27、步骤s262、对补偿电容c4的电容值进行调校，并在调校后返回步骤s23；

28、步骤s27、判断第二零阻抗的实部是否在第一实部优值范围内以及第二极阻抗的实部是否在第二实部优值范围内；若第二零阻抗的实部不在第一实部优值范围内和/或第二极阻抗的实部不在第二实部优值范围内，则执行步骤s271，若第二零阻抗的实部在第一实部优值范围内以及第二极阻抗的实部在第二实部优值范围内，则执行步骤s29；

29、步骤s271、对第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2进行调校，并在调校后返回步骤s23；

30、步骤s28、调校公式不合适，调校失败，返回步骤21；

31、步骤s29、调校成功。

32、进一步地，所述步骤s252中对补偿电容c3的电容值进行调校包括，

33、将所处理调谐设备第二零阻抗的虚部与第一预设虚部优值作比较；

34、若所处理调谐设备第二零阻抗的虚部大于第一预设虚部优值，则补偿电容c3的电容值加上第一预定值；

35、若所处理调谐设备第二零阻抗的虚部小于或等于第一预设虚部优值，则补偿电容c3的电容值减去第一预定值。

36、进一步地，所述步骤s262中对补偿电容c4的电容值进行调校包括，

37、将所处理调谐设备第二极阻抗的虚部与第二预设虚部优值作比较；

38、若所处理调谐设备第二极阻抗的虚部大于第二预设虚部优值，则补偿电容c4的电容值加上第二预定值；

39、若所处理调谐设备第二极阻抗的虚部小于或等于第二预设虚部优值，则补偿电容c4的电容值减去第二预定值。

40、进一步地，所述步骤s271中对第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2进行调校包括，

41、将所处理调谐设备第二零阻抗的实部与第一预设实部优值作比较以及第二极阻抗的实部与第二预设实部优值作比较；

42、若所处理调谐设备第二零阻抗的实部大于第一预设实部优值以及第二极阻抗的实部大于第二预设实部优值，则第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2均减去第三预定值；

43、若所处理调谐设备第二零阻抗的实部小于或等于第一预设实部优值以及第二极阻抗的实部小于或等于第二预设实部优值，则第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2均加上第三预定值。

44、进一步地，第一虚部优值范围为-25~-35mω,第二虚部优值范围为-210~-228mω，第一实部优值范围为17~24mω,第二实部优值范围为18~25mω，第一预设虚部优值为-30 mω，第二预设虚部优值为-220 mω，第一预设实部优值为20 mω，第二预设实部优值为21 mω。

45、进一步地，所述确定调校公式包括，

46、查看数据库中是否存在优选公式，

47、若存在，则调用数据库中的优选公式作为调校公式，

48、若不存在，则查看数据库中是否有成熟公式，其中，若数据库中存在成熟公式，则调用数据库中的成熟公式作为调校公式；若数据库中不存在成熟公式，则重新计算得出调校公式。

49、进一步地，所述调校公式满足：

50、

51、式中：，为电容c1，c2内阻，为电感l内阻，为长度为l1的第一引线的电阻，为长度为l2的第二引线的电阻，为电感l感抗值，，为电容c1，c2容抗值,，为补偿电容c3，c4容抗值，a为阻抗z实部，b为阻抗z虚部，w为角频率，，f为谐振频率。

52、进一步地，还包括在步骤s28中对步骤s21中确定的调校公式进行评分，包括，

53、当确定的调校公式为优选公式时，获取所述确定的调校公式的第一评分变量；

54、将第一评分变量的分数减去第一预设分数，得到第一评分；

55、判断第一评分是否大于或等于第一预设分数阈值，其中，

56、若大于或等于第一预设分数阈值，所述确定的调校公式仍为优选公式，对确定的调校公式的第一评分变量进行更新；

57、若小于第一预设分数阈值，舍弃确定的调校公式；

58、当确定的调校公式为成熟公式时，获取所述确定的调校公式的第二评分变量；

59、将第二评分变量的分数减去第二预设分数，得到第二评分；

60、判断第二评分是否大于或等于第一预设分数阈值，

61、若大于或等于第一预设分数阈值，所述确定的调校公式为优选公式，获取确定的调校公式的第一评分变量，并进行更新；

62、若小于第一预设分数阈值，判断第二评分是否小于或等于第二预设分数阈值；

63、若小于或等于第二预设分数阈值，则舍弃确定的调校公式；

64、若大于第二预设分数阈值，所述确定的调校公式仍为成熟公式，对确定的调校公式的第二评分变量进行更新。

65、进一步地，还包括在步骤s29中对步骤s21中确定的调校公式进行评分，包括，

66、当确定的调校公式为优选公式时，获取所述确定的调校公式的第一评分变量；

67、将第一评分变量的分数加上第三预设分数，得到第三评分；

68、判断第三评分是否大于或等于第一预设分数阈值，其中，

69、若大于或等于第一预设分数阈值，所述确定的调校公式仍为优选公式，对确定的调校公式的第一评分变量进行更新；

70、若小于第一预设分数阈值，舍弃确定的调校公式；

71、当确定的调校公式为成熟公式时，获取所述确定的调校公式的第二评分变量；

72、将第二评分变量的分数减去第四预设分数，得到第四评分；

73、判断第四评分是否大于或等于第一预设分数阈值，

74、若大于或等于第一预设分数阈值，所述确定的调校公式为优选公式，获取确定的调校公式的第一评分变量，并进行更新；

75、若小于第一预设分数阈值，判断第四评分是否小于或等于第二预设分数阈值；

76、若小于或等于第二预设分数阈值，则舍弃确定的调校公式；

77、若大于第二预设分数阈值，所述确定的调校公式仍为成熟公式，对确定的调校公式的第二评分变量进行更新。

78、进一步地，当确定的调校公式为优选公式时，第一评分变量为：

79、u[k][h]

80、其中，k表示优选公式的编号，k≥1，且k为整数，h表示调校次数；

81、调校成功时，第一评分变量满足：

82、u[k][h]=u[k][h-1]+第三预设分数

83、调校失败时，第一评分变量满足：

84、u[k][h]=u[k][h-1]-第一预设分数

85、当确定的调校公式为成熟公式时，第二评分变量为：

86、nca[i][j]

87、n表示所处理调谐设备所在的测试与调校装置的编号，i表示调校次数，j表示评价次数，且i=m+p，m为调校成功的次数，p为调校失败的次数；

88、调校成功时，第二评分变量满足：

89、nca[i][j]=nca[i-1][j-1]+第四预设分数

90、调校失败时，第二评分变量满足：

91、nca[i][j]=nca[i-1][j-1]-第二预设分数

92、进一步地，所述确定调校公式还包括，

93、当数据库中存在多个优选公式时，调用分数最高的优选公式作为调校公式；或，

94、若数据库不存在优选公式，存在多个成熟公式时，调用分数最高的成熟公式作为调校公式。

95、本发明的另一目的在于提供一种应用于调谐设备的控制系统，包括，

96、获取模块，用于获取所处理调谐设备的极阻抗测试值|zc|；

97、确定模块，用于确定所处理调谐设备的以下调谐参数：

98、极阻抗最优值|zp|、第一阈值zmin、第二阈值zmax；

99、执行模块，用于判断极阻抗测试值|zc|与极阻抗最优值|zp|的差值的绝对值与第一阈值zmin、第二阈值zmax之间的关系，对所处理调谐设备执行以下流程中的一种：测试流程、调校流程、无调谐设备流程，其中，

100、若＜，则对所处理调谐设备执行测试流程；

101、若＜＜，则对所处理调谐设备执行调校流程；

102、若＞，则对所处理调谐设备执行无调谐设备流程。

103、进一步地，执行模块用于对所处理调谐设备执行测试流程包括，

104、步骤s11、获取所处理调谐设备的第一零阻抗和第一极阻抗，

105、步骤s12、判断第一零阻抗的实部和虚部是否在第一合格区域内，若第一零阻抗的实部和虚部均在第一合格区域内，则执行步骤s13，若第一零阻抗的实部不在第一合格区域内和/或虚部不在第一合格区域内，则执行步骤s15，其中，第一合格区域满足：零阻抗的实部的合格范围为15~25mω，零阻抗的虚部的合格范围为-40~-20mω；

106、步骤s13、判断第一极阻抗的实部和虚部是否在第二合格区域内，若第一极阻抗的实部和虚部均在第二合格区域内，则执行步骤s14，若第一极阻抗的实部不在第二合格区域内和/或虚部不在第二合格区域内，则执行步骤s15，其中，第二合格区域满足：极阻抗的实部的合格范围为16~26mω，极阻抗的虚部的合格范围为-240~-200mω；

107、步骤s14、记录测试结果，完成测试；

108、步骤s15、记录测试结果，进行报警，并将所处理调谐设备转至故障区域。

109、进一步地，执行模块用于对所处理调谐设备执行调校流程包括，

110、步骤s21、确定调校公式，其中，所述调校公式满足：

111、

112、式中：，为电容c1，c2内阻，为电感l内阻，为长度为l1的第一引线的电阻，为长度为l2的第二引线的电阻，为电感l感抗值，，为电容c1，c2容抗值,，为补偿电容c3，c4容抗值，a为阻抗z实部，b为阻抗z虚部，w为角频率，，f为谐振频率；

113、步骤s22、基于调校公式，获取所处理调谐设备补偿电容c3的电容值、补偿电容c4的电容值、第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2；

114、步骤s23、对补偿电容c3、补偿电容c4、第一引线以及第二引线进行固定并对所处理调谐设备进行测试；

115、步骤s24、测试得出所处理调谐设备的第二零阻抗和第二极阻抗，并获取所处理调谐设备第二零阻抗的虚部和实部以及第二极阻抗的虚部和实部；

116、步骤s25、判断第二零阻抗的虚部是否在第一虚部优值范围内，若不在第一虚部优值范围内，则执行步骤251，若在第一虚部优值范围内，则执行步骤s26；

117、步骤s251、判断第二零阻抗的虚部是否在第一合格区域内，若在第一合格区域内，则执行步骤s252，若不在第一合格区域内，则执行步骤s28；

118、步骤s252、对补偿电容c3的电容值进行调校，并在调校后返回步骤s23，其中，将所处理调谐设备第二零阻抗的虚部与第一预设虚部优值作比较，若所处理调谐设备第二零阻抗的虚部大于第一预设虚部优值，则补偿电容c3的电容值加上第一预定值；若所处理调谐设备第二零阻抗的虚部小于或等于第一预设虚部优值，则补偿电容c3的电容值减去第一预定值；

119、步骤s26、判断第二极阻抗的虚部是否在第二虚部优值范围内，若不在第二虚部优值范围内，则执行步骤s261，若在第二虚部优值范围内，则执行步骤s27；

120、步骤s261、判断第二极阻抗的虚部是否在第二合格区域内，若在第二合格区域内，则执行步骤s262，若不在第二合格区域内，则执行步骤s28；

121、步骤s262、对补偿电容c4的电容值进行调校，并在调校后返回步骤s23，其中，将所处理调谐设备第二极阻抗的虚部与第二预设虚部优值作比较，若所处理调谐设备第二极阻抗的虚部大于第二预设虚部优值，则补偿电容c4的电容值加上第二预定值，若所处理调谐设备第二极阻抗的虚部小于或等于第二预设虚部优值，则补偿电容c4的电容值减去第二预定值；

122、步骤s27、判断第二零阻抗的实部是否在第一实部优值范围内以及第二极阻抗的实部是否在第二实部优值范围内；若第二零阻抗的实部不在第一实部优值范围内和/或第二极阻抗的实部不在第二实部优值范围内，则执行步骤s271，若第二零阻抗的实部在第一实部优值范围内以及第二极阻抗的实部在第二实部优值范围内，则执行步骤s29；

123、步骤s271、对第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2进行调校，并在调校后返回步骤s23，其中，将所处理调谐设备第二零阻抗的实部与第一预设实部优值作比较以及第二极阻抗的实部与第二预设实部优值作比较，若所处理调谐设备第二零阻抗的实部大于第一预设实部优值以及第二极阻抗的实部大于第二预设实部优值，则第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2均减去第三预定值；若所处理调谐设备第二零阻抗的实部小于或等于第一预设实部优值以及第二极阻抗的实部小于或等于第二预设实部优值，则第一引线的长度l1以及第二引线的长度l2均加上第三预定值；

124、步骤s28、调校公式不合适，调校失败，返回步骤s21；

125、步骤s29、调校成功。

126、进一步地，第一虚部优值范围为-25~-35mω,第二虚部优值范围为-210~-228mω，第一实部优值范围为17~24mω,第二实部优值范围为18~25mω，第一预设虚部优值为-30 mω，第二预设虚部优值为-220 mω，第一预设实部优值为20 mω，第二预设实部优值为21 mω。

127、进一步地，执行模块还用于确定调校公式包括，

128、查看数据库中是否存在优选公式，

129、若存在，则调用数据库中的优选公式作为调校公式，

130、若不存在，则查看数据库中是否有成熟公式，其中，若数据库中存在成熟公式，则调用数据库中的成熟公式作为调校公式；若数据库中不存在成熟公式，则重新计算得出调校公式。

131、进一步地，执行模块还用于在步骤s28中对步骤s21中确定的调校公式进行评分，包括，

132、当确定的调校公式为优选公式时，获取所述确定的调校公式的第一评分变量；

133、将第一评分变量的分数减去第一预设分数，得到第一评分；

134、判断第一评分是否大于或等于第一预设分数阈值，其中，

135、若大于或等于第一预设分数阈值，所述确定的调校公式仍为优选公式，对确定的调校公式的第一评分变量进行更新；

136、若小于第一预设分数阈值，舍弃确定的调校公式；

137、当确定的调校公式为成熟公式时，获取所述确定的调校公式的第二评分变量；

138、将第二评分变量的分数减去第二预设分数，得到第二评分；

139、判断第二评分是否大于或等于第一预设分数阈值，

140、若大于或等于第一预设分数阈值，所述确定的调校公式为优选公式，获取确定的调校公式的第一评分变量，并进行更新；

141、若小于第一预设分数阈值，判断第二评分是否小于或等于第二预设分数阈值；

142、若小于或等于第二预设分数阈值，则舍弃确定的调校公式；

143、若大于第二预设分数阈值，所述确定的调校公式仍为成熟公式，对确定的调校公式的第二评分变量进行更新。

144、进一步地，执行模块还用于在步骤s29中对步骤s21中确定的调校公式进行评分，包括，

145、当确定的调校公式为优选公式时，获取所述确定的调校公式的第一评分变量；

146、将第一评分变量的分数加上第三预设分数，得到第三评分；

147、判断第三评分是否大于或等于第一预设分数阈值，其中，

148、若大于或等于第一预设分数阈值，所述确定的调校公式仍为优选公式，对确定的调校公式的第一评分变量进行更新；

149、若小于第一预设分数阈值，舍弃确定的调校公式；

150、当确定的调校公式为成熟公式时，获取所述确定的调校公式的第二评分变量；

151、将第二评分变量的分数减去第四预设分数，得到第四评分；

152、判断第四评分是否大于或等于第一预设分数阈值，

153、若大于或等于第一预设分数阈值，所述确定的调校公式为优选公式，获取确定的调校公式的第一评分变量，并进行更新；

154、若小于第一预设分数阈值，判断第四评分是否小于或等于第二预设分数阈值；

155、若小于或等于第二预设分数阈值，则舍弃确定的调校公式；

156、若大于第二预设分数阈值，所述确定的调校公式仍为成熟公式，对确定的调校公式的第二评分变量进行更新。

157、进一步地，当确定的调校公式为优选公式时，第一评分变量为：

158、u[k][h]

159、其中，k表示优选公式的编号，k≥1，且k为整数，h表示调校次数；

160、调校成功时，第一评分变量满足：

161、u[k][h]=u[k][h-1]+第三预设分数

162、调校失败时，第一评分变量满足：

163、u[k][h]=u[k][h-1]-第一预设分数

164、当确定的调校公式为成熟公式时，第二评分变量为：

165、nca[i][j]

166、n表示所处理调谐设备所在的测试与调校装置的编号，i表示调校次数，j表示评价次数，且i=m+p，m为调校成功的次数，p为调校失败的次数；

167、调校成功时，第二评分变量满足：

168、nca[i][j]=nca[i-1][j-1]+第四预设分数

169、调校失败时，第二评分变量满足：

170、nca[i][j]=nca[i-1][j-1]-第二预设分数

171、进一步地，执行模块还用于执行以下步骤，

172、当数据库中存在多个优选公式时，调用分数最高的优选公式作为调校公式；或，

173、若数据库不存在优选公式，存在多个成熟公式时，调用分数最高的成熟公式作为调校公式。

174、进一步地，还包括多个测试与调校装置，用于放置所处理调谐设备和/或在执行调校流程中固定补偿电容c3、补偿电容c4、第一引线以及第二引线；其中，

175、当数据库中存在优选公式时，多个测试与调校装置均能够调用优选公式；

176、当数据库中仅存在成熟公式时，多个测试与调校装置能够调用与测试与调校装置的编号相适应的成熟公式。

177、本发明的控制方法通过自动测试得出所处理调谐设备的极阻抗的测试值，并结合相应的调谐参数对所处理调谐设备的处理流程进行智能选择，从而有效地解决了现有测试调谐设备的装置具有性能差异以及人工调试难的问题。

178、进一步，通过确定调校公式以及对零阻抗和极阻抗的虚部、实部进行调校，使得所处理调谐设备的精确性和可靠性更高，从而也进一步保证调谐设备应用的安全性。此外，通过对调校公式进行评分，能够获得最优的调校公式，使得对调谐设备的调校更加精确。

179、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。