[发明专利]一种流量控制系统压力预测方法

摘要

本发明提供一种流量控制系统压力预测方法，建立流量控制系统在稳态时的压力值P与t∈[0,T_d]的流量变化量Δq₁(t)的关系式，通过获取系统在f(t)＝F+ΔF₁下的流量变化曲线Δq₁(t)和f(t)＝F+ΔF₂下的流量变化曲线Δq₂(t)，通过获取两个曲线的相交点，并获得与流量Q对应的压力P，无需压力检测传感器及辅助电路即可实现管网压力预测，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压力预测方法，其特征在于：其步骤如下：1)建立流量控制系统在稳态时的压力值P与t∈[0,T_d]的流量变化量Δq₁(t)的关系式：其中；P为管网压力值，F为变频器输出频率，Q为进出液体流量，T为环境温度，T_b为压力罐额定温度，V_b为气压罐气室额定体积，P_b为气压罐气室额定压力，t为时间变量，T_d为预先定义的观测时间长度，ΔF为频率扰动增量；2)以采样周期T_s为间隔对流量控制系统的流量值和变频器的输出频率进行采样，并获取流量值q(k)和输出频率f(k)，其中k为采样次数；3)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；4)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；5)判断m＞M是否成立，若m＞M不成立，则在t＝mT_s时刻，采样流量值q₁(m)；得到Δq₁(m)＝q₁(m)‑Q，并判断其中α为设定正值，在成立时，更新变量m＝m+1，并重新进行m＞M判断，在不成立时，更新变量k＝k+1；并进行下一次采样；若m＞M成立，则在t∈[0,T_d]时间内，获取流量控制系统在f(t)＝F+ΔF₁下的流量变化曲线Δq₁(t)；6)并以获取流量变化曲线的时刻作为t＝0时刻，并给输出频率一个固定的任意扰动ΔF₂，f(mT_s)＝F+ΔF₂；7)更新m＝1，并判断m＞M是否成立，其中若m＞M不成立，则在t＝mT_s时刻，采样流量值q₂(m)；得到Δq₂(m)＝q₂(m)‑Q，并判断其中α为设定正值，在成立时，更新变量m＝m+1，并重新进行m＞M判断，在不成立时，更新变量k＝k+1；并进行下一次采样；若m＞M成立，则在t∈[0,T_d]时间内，获取流量控制系统在f(t)＝F+ΔF₂下的流量变化曲线Δq₂(t)；8)获取步骤5)中获得的流量变化曲线Δq₁(t)和步骤7)中获得的流量变化曲线Δq₂(t)的相交点(Δq(t_c),t_c)，并将获取的相交点(Δq(t_c),t_c)输入到步骤1)中建立的并从中获取与流量Q对应的压力P。