[发明专利]基于非接触式传感器的海水淡化增压泵运行控制方法

权利要求书

1.一种基于非接触式传感器的海水淡化增压泵运行控制方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，建立数学模型：

S1、增压泵的轴功率表达式由下式(1)求得：

S2、增压泵的电机输出功率表达式由下式(2)求得：

S3、电机输出功率P₂与轴功率P₁之间的传动效率由下式(3)表达：

P₁＝η₃P₂                          (3)

S4、将式(1)(2)代入(3)式，计算得到增压泵中电机的线电流与泵特性之间的关系式为：

公式(4)中，I为电机的线电流，H为扬程，Q为流量，ρ为流体密度，U为电机的线电压，cosφ为功率因素，η₁为泵的效率，η₂为电机效率，η₃传动效率；将合并以C_h表示，最终得到电机线电流与泵特性之间的关系式以下公式：

I＝C_hHQ/η₁                         (5)

依据变频器的频率Fq得到拟合函数关系式：

I＝F(Q,Fq)                        (6)

S5、采用功耗最小化作为目标函数，如下式：

MinP＝P(Q,Fq)                       (7)；

第二步，采用智能优化算法对公式(7)进行求解：

(1)确定参数及搜索空间：在确定好寻优的参数后，划定其每个参数的搜索空间，以流量Q、频率Fq作为寻优参数，并为流量Q划定范围，为频率Fq划定范围；

(2)初始化代理：为最初计算随机在解空间内生成的一组解；可以设置多个代理，每个代理Xn都是一组随机Q和Fq的值，用数组表示可以是：

(3)计算每个代理的适应度：根据适应度函数，计算每个代理的适应度，即增压泵系统功耗最小的函数值；

(4)更新代理的速度和位置：根据智能优化算法更新解的规则，更新代理的速度和位置，为下次计算提供新的一组解集；

(5)判断满足算法终止条件：判断是否达到最大迭代次数或全局最优代理满足最小界限，如不满足条件则继续迭代寻优，直到满足判断条件输出最优值，即某流量下对应的泵的频率，从而得到了为满足需求流量下泵对应的一组频率值，再通过变频器调节泵转速后，再根据泵的电流判断是否流量达到满足条件，如不满足条件则可以对转速进行微调，增大泵的转速或重新计算一组新的解，直到满足条件；

调节变频器的频率，进而控制增压泵的转速。

2.根据权利要求1所述的基于非接触式传感器的海水淡化增压泵运行控制方法，其特征是，所述增压泵中电机的线电流通过非接触式传感器采集。