一种流量控制系统及控制方法与流程

技术特征：

1.一种流量控制系统及控制方法，其特征在于：其步骤如下：

1)以采样周期Ts为间隔对流量控制系统的流量值和变频器的输出频率进行采样，并获取流量值q(k)和输出频率f(k)，其中k为采样次数；

2)由PID控制算法求出t＝kTs时刻变频器的输出频率值f(k)＝f(k-1)+Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]；

其中，e(k-1)、f(k-1)分别为t＝(k-1)Ts时刻的流量误差和变频器的输出频率；e(k-2)为t＝(k-2)Ts时刻的流量误差；

Kp、Ki和Kd分别为预先设定的PID算法中的比例系数、积分系数和微分系数；

流量误差e(k)＝Qset-q(k)；其中，e(i)|i＜＝0＝0；Qset为设定输出流量值；q(k)为采样次数为k时的流量值，f(k)为采样次数为k时变频器的输出频率值；f(i)|i＜＝0＝0；

3)并根据采样到的流量值q(k)和输出频率f(k)，建立由N个元素构成的流量值数组{q(i)}，以及变频器输出频率数组{f(i)}，其中i＝{k-N+1,k-N+2,...k}，N为预先设定的大于1的正整数，q(i)|i＜＝0＝0，f(i)|i＜＝0＝0；

4)获取流量值数组{q(i)}的平均值并判断流量控制系统是否处于相对稳定状态；

5)在确定流量控制系统处于相对稳定状态时，则判断是否成立，其中θ为设定正值，Qset为设定输出流量；

6)在确定不成立时，则视为当前工作的泵Mj最大扬程太小，j＝1，2，3，，令控制开关Sj＝0，控制Mj停止运行；同时，令控制开关Sj+1＝1，控制扬程大一级的泵Mj+1工作，j+1<＝3，更新k＝k+1；进行下一次采样，并标记输出流量值和变频器输出频率的采样值为q(k)和f(k)，重复以上步骤；

7)在确定成立时，则获取变频器输出频率的平均值

8)以此时刻标记为t＝0，给输出频率一个较小的扰动量ΔF，f(mTs)＝F+ΔF；

9)在t＝mTs时刻，采样流量值q(m)，得到Δq(m)＝q(m)-Q；

10)判断其中α为设定正值，若不成立，则更新k＝k+1；进行下一次采样，并标记输出流量值和变频器输出频率的采样值为q(k)和f(k)，并重复以上步骤；若成立，则判断δ为设定正值；

11)若不成立，则更新m＝m+1，并返回步骤9)，若成立，则获取时间常数τ＝mTs；

12)通过步骤11)中获取的时间常数τ，并通过获取压力

13)获取经过点r(Q，P)的泵Mj的Q-H扬程特性曲线

14)获取泵Mj的Q-H扬程特性曲线对应的频率Fj；

15)获取泵Mj的Q-H扬程特性曲线与相似抛物线的交点aj和bj，j＝1，2，3；

16)计算满足条件的泵Mj的高效运行性能参数ψj，ψj为非负数，ψj为参数aj、bj和r(Q，P)与对应高效区间AjBjCjDj的函数；

17)求取ψi＝max{ψ1,ψ2,ψ3}对应的i，i＝1，2，3，控制器将对应的开关Si(t)＝1，Su＝0，u＝1,2,3∩u≠i，并更新k＝k+1；进行下一次采样，并标记输出流量值和变频器输出频率的采样值为q(k)和f(k)，并重复以上步骤。

2.根据权利要求1所述的一种流量控制系统及控制方法，其特征在于：所述高效区域AjBjCjDj为额定频率fN的扬程特性曲线HN、最低频率fmin的扬程特性曲线Hmin、相似工况抛物线li1、相似工况抛物线li2围成的扇环形区域。

3.根据权利要求1所述的一种流量控制系统及控制方法，其特征在于：ψj为r(Q，P)到区域AjBjCjDj的几何中心点的距离的导数，其中j＝1，2，3。

4.根据权利要求1所述的一种流量控制系统及控制方法，其特征在于：ψj为r(Q，P)是否处于AjBjCjDj区域内及r(Q，P)到AjBjCjDj边界曲线的距离的加权函数，其中j＝1，2，3。

5.根据权利要求1所述的一种流量控制系统及控制方法，其特征在于：ψj为r(Q，P)是否处于AjBjCjDj区域内及r(Q，P)到aj、bj距离的加权函数，其中j＝1，2，3。