[发明专利]基于增量PID控制算法的冷热水箱水位平衡方法

说明书

本发明涉及液体流量计量技术领域，具体的涉及一种基于增量PID控制算法的冷热水箱水位平衡方法，通过高精度液位计采集冷水箱和热水箱的液位，并将采集的液位数据进行中值和限幅滤波比较两个水箱的液位差，通过PID算法计算控制冷水管道和热水管道出水和回水阀门之间的开启关闭时间，使得冷水或者热水能够充分回到对应的水箱，实现冷热水箱水位的平衡，具有节能减耗、控制精确、自动化程度高、安全性好、操作方便等优点，两个水箱的温度波动更小，避免液位振荡。

技术领域

本发明涉及液体流量计量技术领域，具体的涉及一种基于增量PID控制算法的冷热水箱水位平衡方法。

背景技术

根据与疲劳导致金属断裂的巴斯昆原理相近，液体流量仪表的疲劳也会随着使用时间的延续导致示值误差的增大，直到出现故障。通过机械能与热能进行交换，将负荷变化的次数替代实际运行时间的冲击试验方法，作为流量传感器的标准量度，实现流量仪表的长期可靠性测试。在液体流量仪表的耐久性和寿命试验中，经常会采取液体冷热冲击循环试验的方法来分析仪表的长期可靠性和使用寿命。

在实际的冷热循环冲击耐久性试验中，由于热水与冷水周期性循环冲击试验管道后试验水再回到对应的热水箱或冷水箱。在回水的过程中，由于管道内存在热水与冷水，使得不可避免使冷水回到热水箱或者热水回到冷水箱，使得两个水箱的水位发生偏移，多次累积作用下，热水箱和冷水箱可能一个水溢出，另一个则处于缺水状态；如果大量补水将导致试验温度无法满足试验的要求，使得试验数据可靠性降低，不能够体现试验的连续运行要求，并造成能源的损失，影响试验数据的有效性、可靠性，造成时间、人力的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于增量PID控制算法的冷热水箱水位平衡方法，解决现有技术中冷热水箱水位不能保持平衡的问题。

本发明为实现上述目的技术方案为：

一种基于增量PID控制算法的冷热水箱水位平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)分别对恒温冷水箱的液位与恒温热水箱的液位连续采样，将采样得到的恒温冷水箱的液位数据与恒温热水箱的液位数据从小到大或者从大到小依次排序；

(2)分别对排序后恒温冷水箱的液位数据与恒温热水箱的液位数据进行中值滤波和平滑滤波，得到本次冷热循环的恒温冷水箱的液位值L_cold(i)和恒温热水箱的液位值L_hot(i)；

(3)判别恒温冷水箱的液位值L_cold(i)与恒温热水箱的液位值L_hot(i)是否在对应水箱的最高液位与最低液位之间，若是，则进行下一步骤，若L_cold(i)≤L_cold-min或者L_hot(i)≤L_hot-min，则对相应的水箱进行补水直至液位值大于该水箱的最低液位；

(4)计算第i次恒温冷水箱液位值与恒温热水箱液位值的采样液位偏差e(i)＝L_cold(i)-L_hot(i)；