[发明专利]基于最小阶跃扰动的负荷切换路径寻优方法

权利要求书

1.基于最小阶跃扰动的负荷切换路径寻优方法，其特征在于：

1)设第一级气缸数量为k，气缸均为双作用式，通过气缸卸载阶梯调节实现气量的2k+1级阶梯调节，每一级的调节步长百分比为

2)设往复压缩机工作气量负荷比为η(η∈[0，1])，则得到调转速和气缸卸载组合调节的直线族为其中i为参数，n_max为压缩机额定转速，n为压缩机实际转速(r/min)，n∈[n_min，n_max]；n_min为转速调节的最小值；令n＝n_min，得到调转速和气缸卸载组合调节的直线族负荷最小值边界点为其中i＝0，1，...，2k；

3)设压缩机当前工作状态点I的坐标为n_I为压缩机当前转速，η_I为压缩机当前气量负荷，由点坐标进一步求得当前工作状态点所在直线参数i＝ξ_I；已知压缩机调节的目标负荷为η_II，将其带入2)中的直线族方程求得解的集合为[ξ_II-j，n_II-j]，其中ξ_II-j为所在直线参数，n_II-j为目标调节转速，j为正整数参数；

4)计算与当前工作状态点所在直线参数最近的目标负荷解：min{|ξ_I-ξ_II-j|}，其中j＝1，2，3，...，；假定求得的目标解为[ξ_II，n_II]，则得到目标工作状态点II的坐标为

5)由当前工作状态点I所在直线参数i＝ξ_I得到其直线方程再由目标工作状态点II所在直线参数i＝ξ_II得到其直线方程确定允许的气量负荷超调量ε，取ε∈(0，0.15]，工艺调节的精度要求越高ε的取值越小；比较η_I和η_II的大小：

(1)若η_I＝η_II，负荷相等不需要切换；

(2)若η_I＞η_II，则在目标工作状态点II所在直线上计算得到负荷阶跃调节点A的坐标为进一步在当前工作状态点I所在直线上计算得到负荷阶跃调节点B的坐标为最终得到在允许气量负荷超调量下的最小阶跃扰动负荷切换路径为当前工作状态点I→当前工作状态点I所在直线→负荷阶跃调节点B→负荷阶跃调节点A→目标工作状态点II；

(3)若η_I＜η_II，则在当前工作状态点I所在直线上计算得到负荷阶跃调节点A的坐标为进一步在目标工作状态点II所在直线上计算得到负荷阶跃调节点B的坐标为最终得到在允许气量负荷超调量下的最小阶跃扰动负荷切换路径为当前工作状态点I→当前工作状态点I所在直线→负荷阶跃调节点A→负荷阶跃调节点B→目标工作状态点II。