[发明专利]一种流量控制系统泵运行区间预测方法

摘要

本发明提供一种流量控制系统泵运行区间预测方法。首先，基于小信号扰动建模原理，在流量控制系统任意相对稳态时刻对泵运行频率施加小信号扰动ΔF，得到对应的流量变化值Δq1(t)与相对稳态压力值P的关系式。基于一阶RC电路时间常数的定义，获取Δq1(t)的时间常数，进而得到压力P；其次，依据计算出的压力P、测量到的流量Q和频率为F泵的Q‑H扬程特性曲线，得到泵在Q‑H特性曲线的工作点；最后，依据泵的Q‑H扬程特性与相似工况抛物围成高效运行区域，对泵的运行区间准确、可靠预测。在本发明无需压力检测传感器及辅助电路即可实现泵运行区间的预测，省去了压力传感器及辅助处理电路的安装调试所需时间和成本，使得系统结构更加简单，系统成本更低。

主权项

1.一种流量控制系统泵运行区间预测方法，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流量值和变频器输出频率进行采样，并获取流量值q(k)和输出频率f(k)，其中k为采样次数；2)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；3)判断流量控制系统是否处于稳定状态，并在确定其处于稳定状态时，获取变频器输出频率数组{f(i)}的平均值并将该时刻标记为t＝0时刻，给输出频率一个固定的扰动量ΔF₁，f(mT_s)＝F+ΔF₁；4)在t＝mTs时刻，采样流量值q(m)；得到Δq(m)＝q(m)‑Q；5)判断α为设定正值，若不成立，则更新变量m＝m+1，重复步骤4，若成立，则获取时间常数τ＝mT_s，并得到压力6)依据泵的运行数据(Q，P)和泵的Q‑H扬程特性具有平移特性，得出频率为F的泵的Q‑H扬程特性曲线HF；7)判断HF上的运行点r(Q，P)是否处于高效区域ABCD内，若处于高效区域ABCD内，则得到曲线HF与相似工况抛物线li1、li2的交点a、b，及其对应的流量Qmin、Qmax；8)判断min{Q‑Qmin,Qmax‑Q}≥λ(Qmax‑Qmin)是否成立，若成立，则确定流量控制系统泵处于高效运行状态，若不成立，则更新k+1；在本次采样周期结束后，进行下一次采样，并标记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。