用于流体网络系统中的流体流量控制的方法和系统的制作方法_3

文档序号:9602435阅读:来源:国知局
参数A B和流体流率的变化△ Qk、对各流体机器的压力的变化△ pk和各流体机器的流体机器功率的变化八^的任一个之间的关系能够在步骤S1来确定。
[0065]备选和优选地,与风扇速度变化相关的控制参数△ B和流体流率的变化△ Q之间的关系能够通过按照如下方式、按照任何模式向电动机并且因此向风扇提供输入信号以改变多个风扇的速度来确定:使得允许各阶跃、即风扇的各速度变化调整流体网络系统中的流体流量,同时跟踪应用于多个风扇的阶跃。
[0066]为此,当流体网络系统中的各风扇经受速度变化时,下式(2)能够求解,因为向量Δ B和Δ Q为已知。
[0067]Δ Q=Hq Δ β (2)
ΑΒ是由控制系统23经由电动机25提供给风扇7-1、9-1、11-1、13-1、13-2、15-1和17-2的控制信号中包含的控制参数。AQ向量包括由所有传感器27-1、27-2、27-3、27-4、27-5、27-6和27-7所测量的流体流率变化。具体来说,能够确定常数矩阵Hq,其近似为风扇速度变化与对应流体流率变化之间的关系。矩阵Hq例如可通过最小二乘法来确定。当使等式(1)中的总流体机器功率AE最小化时,在用于流体流量限制的表达中利用矩阵Hq。
[0068]扎按照与Hq相似的方式来确定。当电动机向风扇提供阶跃时,测量与那个风扇关联的功率的变化。因此,例如当风扇7-1的风扇速度通过其电动机25来改变时,功率的对应变化通过传感器27-1 (其与风扇7-1关联)来测量。
[0069]另外,矩阵1^按照与H q和He相似的方式来确定。Hp通过下列关系来定义 Δ (Δρ)=ΗρΔ β (3)
如上所述,Δρ是对流体机器、例如风扇的压力的变化的向量。因此,当电动机向风扇提供阶跃时,测量那个风扇的压力的变化。因此,例如当风扇7-1的风扇速度通过其电动机25来改变时,压力的对应变化通过传感器27-1(其与风扇7-1关联)来测量。当使等式(1)中的总流体机器功率AE最小化时,在用于流体机器压力限制的表达中利用矩阵Hp。
[0070]应当注意,扎和Η p的确定能够按照与以上结合H q的确定的详述更详细论述的相同方式来执行,即通过例如依次向各风扇提供阶跃或者通过按照如下方式、按照任何模式将输入信号提供给电动机并且因此提供给风扇:使得允许风扇的各阶跃、即各速度变化调整流体网络系统中的流体流量,同时跟踪应用于多个风扇的阶跃。
[0071 ] 当流体流率变化与流体机器速度的变化之间的关系、流体机器功率变化与流体机器速度的变化之间的关系以及对流体机器的压力的变化与流体机器速度之间的关系已经确定时,流体机器能够针对总流体机器功率消耗来最佳地控制,如以上参照图3所述。
[0072]因此,本公开提供通过根据经验确定流体机器速度的变化与流体流率、流体机器压力和流体机器功率的对应变化之间的关系来确定流体网络系统的网络特性的简单方式。有益地,这些关系能够用来使将要由流体网络系统中的流体机器所使用的总功率最小化,并且基于最小化来控制流体机器。由此,能够节省电力,并且能够提供减小的环境占用面积。此外,较低功率消耗还对流体网络系统运营商产生更低成本。
[0073]本领域的技术人员知道,本公开绝不是局限于以上所述示例。相反,在所附权利要求书的范围之内,许多修改和变更是可能的。
【主权项】
1.一种通过多个流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)来控制流体网络系统(1)中的流体流量的方法,其中所述方法包括: a)得到与各流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)关联的相应当前流体流率, b)得到各流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)的当前流体机器速度, c)得到所述流体网络系统(1)中的预期流体流率, d)基于所述当前流体机器速度和得到所述预期流体流率所需的所述流体机器速度的变化来确定各流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)的新流体机器速度,其中所述流体机器速度的所述变化通过使作为与所述流体机器速度的所述变化相关的函数的总流体机器功率最小化来确定,所述最小化采用对流体流率、流体机器压力和流体机器速度的限制来执行, e)按照所述新流体机器速度来控制所述多个流体机器的所述速度,使得获得所述流体网络系统中的最小总流体机器功率,以及 在得到相应当前流体流率之前,通过根据经验对所述多个流体机器的每个确定流体机器速度的变化与流体机器功率的对应变化之间的关系,来确定所述总流体机器功率的模型,其中所述关系形成所述模型的一部分,并且其中所述模型用于所述最小化。2.如权利要求1所述的方法,包括存储各流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)的所述新流体机器速度的步骤f)。3.如权利要求1或2所述的方法,包括在确定所述关系之前,改变(SO)所述多个流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)的每个的流体机器速度。4.如权利要求3所述的方法,包括将输入信号模式应用于所述多个流体机器,由此改变所述多个流体机器的所述流体机器速度,该输入信号模式按照使得流体机器速度的所述变化与流体机器功率的所述对应变化之间的所述关系能够对各流体机器来确定的方式来应用。5.如权利要求4所述的方法,其中,所述输入信号模式使得它允许调整所述流体网络系统(1)中的流体流量,其中跟踪应用于所述多个流体机器的步骤。6.如权利要求3-5所述的方法,其中,所述改变(SO)涉及依次改变所述多个流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)的每个的所述流体机器速度。7.如权利要求6所述的方法,其中,所述依次改变涉及改变各流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)的所述流体机器速度,使得每次只有所述多个流体机器的一个流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)经受流体机器速度的变化。8.如权利要求6或7所述的方法,包括在两个后续流体机器速度变化之间进行等待,直到所述流体网络系统中的流体流量返回到原始状态,在所述原始状态中,在改变流体机器速度的所述步骤之前操作所述流体网络系统。9.如权利要求2-8中的任一项所述的方法,其中,确定模型的所述步骤包括确定限定流体机器速度的所述变化与流体机器功率的所述对应变化之间的所述关系的常数矩阵。10.如以上权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述流体网络系统(1)是地下矿场的通风系统,并且所述流体机器是风扇。11.一种计算机程序产品,包括其上存储了计算机代码的计算机可读介质,该计算机代码在运行时执行如权利要求1-10中的任一项所述的方法。12.一种用于包括多个流体机器(7-1,9-1,11-1,13-1,13-2,15-1,17-2)的流体网络系统⑴中的流体流量控制的控制系统,该控制系统(23)包括: 处理系统(23-1),设置成: 得到与各流体机器关联的相应当前流体流率, 得到各流体机器的当前流体机器速度, 得到所述流体网络系统中的预期流体流速, 基于所述当前流体机器速度和得到所述预期流体流率所需的所述流体机器速度的变化来确定各流体机器的新流体机器速度,其中所述流体机器速度的所述变化通过使作为与所述流体机器速度的所述变化相关的函数的总流体机器功率最小化来确定,所述最小化采用对流体流率、流体机器压力和流体机器速度的限制来执行,以及 按照所述新流体机器速度来控制所述多个流体机器的所述速度,使得获得所述流体网络系统中的最小总流体机器功率,其中所述控制系统设置成通过根据经验对所述多个流体机器的每个确定流体机器速度的变化与流体机器功率的对应变化之间的关系,来确定所述总流体机器功率的模型,其中所述关系形成所述模型的一部分,并且其中所述模型用于所述最小化。
【专利摘要】提供一种通过多个流体机器来控制流体网络系统中的流体流量的方法。该方法包括下列步骤:a)得到与各流体机器关联的相应当前流体流率;b)得到各流体机器的当前流体机器速度;c)得到流体网络系统中的预期流体流率;d)基于当前流体机器速度和得到预期流体流率所需的流体机器速度的变化来确定各流体机器的新流体机器速度,其中流体机器速度的变化通过使总流体机器功率(其是与流体机器速度的变化相关的函数)最小化来确定,最小化采用对流体流率、流体机器压力和流体机器速度的限制来执行;以及e)按照新流体机器速度来控制多个流体机器的速度,使得获得流体网络系统中的最小总流体机器功率。本文中提供计算机程序产品和控制系统。
【IPC分类】F24F11/00, E21F1/00, G05D7/06
【公开号】CN105359047
【申请号】CN201380067205
【发明人】M.伦德, J.恩奎斯特
【申请人】Abb研究有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2013年12月11日
【公告号】CA2894991A1, CA2894991C, EP2746888A1, US20150337849, WO2014095504A1
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