本发明涉及压缩机，尤其涉及一种往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法。
背景技术：
1、往复压缩机目前工业应用的任何一种进、排气阀，都是以气阀内部的弹性力和流过的气体推力作为阀片运动的驱动力，业内称之为“自动阀”。在这种“自力式”工作原理下，传统气阀因开、关不受外力控制，各种结构参数取值相互制约，因而存在阻力损失大、有效通流面积小、阀片撞击剧烈以及不具备执行气量无级调节功能等诸多本质性缺陷。近二十多年来出现的部分压缩行程顶开进气阀技术，虽然解决了往复压缩机气量的无级调节问题，但是该技术是在传统网状气阀基础上增加了一个单方向顶开机构，推迟阀片的关闭时间，实现气量无级调节，传统气阀原有的本质性缺陷大部分依然存在，而且顶开机构插入阀座的气流通道，进一步减小了有效通流面积、增大了阻力损失，同时顶开装置靠撞击启动又以撞击制动，加剧了气阀的撞击现象。
2、相关技术中提供了一种“全程控制式”新型气阀，全程控制式气阀的开和关完全由外部驱动器控制，具备通流面积大、开关无撞击、可以实现气量无级调节等性能，如cn116464620 a、cn 115962118 a、cn 116517810 a、cn 116576087a。上述专利申请主要公开了对全程控制式气阀的结构，但针对其的控制方法未进行公开，而控制方法决定了该全程控制式气阀能否实现气量无级调节。
3、针对往复压缩机气量无级调节技术，相关技术cn 110748477 a提供了一种实现压缩机气量无级调节的方法及系统。但该技术方案以克拉伯龙方程pv＝nrt作为气阀进气体积和排气体积的计算基础，计算结果存在较大的误差。首先，克拉伯龙方程是理想气态方程，没考虑实际气体的可压缩性质；其次，计算方法没有考虑气缸内存在热交换和气体泄漏因素。其次，该方案在进气时间的计算中，忽略了伺服驱动系统的动作过程用时，由液压缸、电磁阀、单向阀、液压油站组成的伺服驱动系统，电液转换、油压传输、高压柱塞和顶杆的运动都需要一定时间，动作指令时间不留出相应的提前量，必会造成动作的滞后。另外，该方案基于流量负荷f对进气阀强制开启时间(即延迟关闭时间)进行计算。在压缩机实际应用中，运行负荷仅作为宏观统计数据，不作为实时控制目标使用。同时，该cn 110748477 a专利技术是在现有的部分压缩过程气量无级调节技术基础上通过计算方法，控制气阀阀片单向顶开和关闭，因此，继承了现有部分压缩过程气量无级调节有效通流面积减小、阻力损失增大，气阀的撞击现象加剧等所有的不足。
4、因此，在相关专利技术中，往复压缩机的一级进气阀单向顶开的控制方法存在计算误差较大、开阀、关阀滞后时间长、有效通流面积小、撞击加剧等问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，以解决现有技术中往复压缩机的传统气阀有效通流面积小、阻力损失大、开关不适时、撞击严重等诸多本质性缺陷，改善现有部分压缩过程顶开气阀无级调节技术通流面积缩小、撞击加剧的不足，纠正现有专利技术中一级进气阀的控制方法存在计算开启时间时计算结果不够精确和开、关滞后等问题。
2、为了实现上述目的，本发明提供了一种往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，控制方法包括如下步骤：计算膨胀过程结束时一级气缸活塞前部的容积，由容积计算一级气缸活塞的位移量，由一级气缸活塞的位移量计算曲柄转角，再由曲柄转角计算一级进气阀的开启时间；当到达开启时间，利用控制器向驱动器发出开启信号。
3、这样，本发明优化了开启时间的计算方法，优化后的计算方法更加简洁，计算结果更加准确。
4、进一步地，计算膨胀过程结束时一级气缸活塞前部的容积的计算模型为：
5、
6、其中，vs为膨胀过程结束时一级气缸活塞前部的容积，vy为一级气缸余隙容积，pd为一级排气压力，ps为一级进气压力，m为膨胀过程指数。
7、进一步地，由容积计算一级活塞位移量的计算模型为：
8、
9、其中，xs为一级活塞位移量，vs为膨胀过程结束时一级气缸活塞前部的容积，vy为一级气缸余隙容积，d为一级气缸直径。
10、进一步地，由一级气缸活塞的位移量计算曲柄转角的计算模型为：
11、
12、其中，θ为一级进气阀开启时的曲柄转角，r为曲柄半径，λ为曲柄半径与曲柄连杆长度的比值，xs为一级活塞位移量。
13、进一步地，由曲柄转角计算一级进气阀的开启时间的计算模型为：
14、
15、toj为一级进气阀的开启时间，t为一级气缸活塞运动周期，tτ为驱动器纯滞后时间，θ为一级进气阀开启时的曲柄转角。
16、进一步地，一级气缸活塞运动周期的计算模型为：
17、t＝tn-tn-1
18、t为活塞运动周期，tn为当前周期到达外止点的时间，tn-1为上一周期到达外止点的时间。
19、进一步地，控制方法还包括如下准备步骤：建立测控系统，测控系统包括测量仪表、控制器、驱动器；根据测量仪表向控制器发出的测量信号计算一级气缸活塞的运动周期和曲柄转动的角速度。
20、进一步地，控制方法还包括如下步骤：建立一级进气阀关闭时间确定步骤，在控制器中设置一个虚拟调节器，构成压缩机出口压力调节系统，虚拟调节器的输出作为一级进气阀的关闭时间，当到达关闭时间，控制器向驱动器发出关闭信号。
21、进一步地，在建立一级进气阀关闭时间确定步骤中：以压缩机出口压力变送器的输出信号作为出口压力调节系统中虚拟调节器的测量值，以用气系统的需用压力作为虚拟调节器的设定值，虚拟调节器的输出为一级进气阀的关闭时间。
22、这样，本发明还以压缩机出口压力为自动调节系统的目标参数，控制一级进气阀的关闭时间，不需要任何辅助设备，无撞击、无附加阻力损失，能够更好地实现气量无级调节，达到压缩气量的供需平衡。
23、进一步地，虚拟调节器的输出量程为：
24、
25、其中，t为一级气缸活塞运动周期，tcj为一级进气阀的关闭时间，toj为一级进气阀的开启时间，tg为一级进气阀关闭过程用时。
26、本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
1.一种往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，其特征在于，计算膨胀过程结束时一级气缸活塞前部的容积的计算模型为：
3.根据权利要求1所述的往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，其特征在于，由所述容积计算一级活塞位移量的计算模型为：
4.根据权利要求1所述的往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，其特征在于，由所述一级气缸活塞的位移量计算曲柄转角的计算模型为：
5.根据权利要求1所述的往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，其特征在于，由所述曲柄转角计算所述一级进气阀的开启时间的计算模型为：
6.根据权利要求5所述的往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括如下准备步骤：
7.根据权利要求1所述的往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的往复压缩机全程控制式一级进气阀的控制方法，其特征在于，所述虚拟调节器的输出量程为：
