[发明专利]一种适用于多工况的线性增压器控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种适用于多工况的线性增压器控制方法及系统，属于机械控制技术领域，方法包括：获取线性增压器的设计参数及工作参数；设定系统工质类型和输出目标；检测线性增压器的工作环境的气源状态；根据气源压力和目标排气压力，计算线性增压器的压缩比；根据线性增压器的压缩比、电机允许最大速度和目标单位时间排气量，确定线性增压器的运行约束；结合拉格朗日对偶法和线性增压器的运行约束，计算线性增压器运行的最优行程和最优频率；以最优行程和最优频率运行线性增压器；在气源压力的变化绝对值小于或者等于预设阈值的情况下，监控输出目标是否变化，否则，重新计算压缩比；在输出目标变化的情况下，重新确定输出目标，否则，继续运行。

技术领域

本发明属于机械控制技术领域，具体涉及一种适用于多工况的线性增压器控制方法及系统。

背景技术

线性增压器作为一种新型增压装置，通过直线电机直接带动活塞往复运动，实现缸内气体的增压，具有较高的能量转换效率。线性增压器能够在行程允许的范围内，无级改变活塞行程，实现不同增压比输出，对于气源压力变化范围大、增压压力宽范围的场景具有潜在适应性。目前尚缺乏该潜在实用性下经济有效的直线压缩机控制方法，线性增压器具有变压缩比、宽频域适应性、变流量等优势，为拓宽其应用场景及其适应性，其配套的多适应性控制方法亟待形成。

传统的活塞式增压装置增压比固定，调节能力有限，对多变工作环境的适应性差，难以满足宽压缩比、宽流量调控要求，无法保证系统以恒定压力气体输出，对于部分要求增压压力宽范围变化的场景，传统的活塞式同样无法满足需求。

发明内容

为了解决现有技术中传统活塞式增压装置增压比固定，调节能力有限，对多变工作环境的适应性差，难以满足宽压缩比、宽流量调控要求，无法保证系统以恒定压力气体输出，对于部分要求增压压力宽范围变化的场景，传统的活塞式同样无法满足需求的技术问题，本发明提供一种适用于多工况的线性增压器控制方法及系统。

第一方面

本发明提供一种适用于多工况的线性增压器控制方法，包括：

S101：获取线性增压器的设计参数及工作参数，其中设计参数包括：气缸数量、气缸直径、最大设计行程，工作参数包括：增压器最大功率、增压器额定功率和电机允许最大速度；

S102：接收设定指令，设定系统工质类型和输出目标，其中，输出目标包括目标单位时间排气量和目标排气压力；

S103：检测线性增压器的工作环境的气源状态，其中，气源状态包括气源温度和气源压力；

S104：根据气源压力和目标排气压力，计算线性增压器的压缩比；

S105：根据线性增压器的压缩比、电机允许最大速度和目标单位时间排气量，确定线性增压器的运行约束，其中运行约束包括：频率约束、行程约束和功率约束；

S106：结合拉格朗日对偶法和线性增压器的运行约束，计算线性增压器运行的最优行程和最优频率；

S107：以最优行程和最优频率运行线性增压器；

S108：判断气源压力的变化绝对值是否小于或等于预设阈值，在气源压力的变化绝对值小于或者等于预设阈值的情况下，进入S109，否则，返回S104；

S109：监控输出目标是否变化，在输出目标变化的情况下，返回S102，否则，返回S107。

第二方面

本发明提供一种适用于多工况的线性增压器控制系统，包括：

获取模块，用于获取线性增压器的设计参数及工作参数，其中设计参数包括：气缸数量、气缸直径、最大设计行程，工作参数包括：增压器最大功率、增压器额定功率和电机允许最大速度；