[发明专利]用于变浓度槽的界位控制方法

权利要求书

1.用于变浓度槽的界位控制方法，用于对母槽中包括位于上层的溶液A和下层的溶液B的界面进行控制，其特征在于，所述界位控制方法，包括：

基于浓度计获取溶液A的浓度值c₁，结合浓度值与密度值的分段拟合函数，确定溶液A的密度值ρ₁；

基于差压式界位计工作原理，结合溶液A的密度值ρ₁，得到界位修正值h；

根据界位修正值h与预设的界位目标值h_set得到控制偏差e、偏差变化率ec，基于控制偏差e和偏差变化率ec的取值进行PID过程控制，得到用于对界位进行控制的界位调节阀的控制量h(k)的取值。

2.根据权利要求1所述的用于变浓度槽的界位控制方法，其特征在于，所述基于差压式界位计工作原理，结合溶液A的密度值ρ₁，得到界位修正值h，包括：

对于差压式界位计，由伯努利定理得到如公式一所示的表达式

对公式一进行整理得到如公式二所示的界位修正值h的表达式

其中，ρ₁为溶液A密度，ρ₂为溶液B密度，ρ为界位计标定时溶液A的密度；L为母槽液面高度，I为界位测量值，h为界位修正值。

3.根据权利要求1所述的用于变浓度槽的界位控制方法，其特征在于，所述根据界位修正值h与预设的界位目标值h_set得到控制偏差e、偏差变化率ec，基于控制偏差e和偏差变化率ec的取值进行PID过程控制，得到用于对界位进行控制的界位调节阀的控制量h(k)的取值，包括：

根据界位修正值h与预设的界位目标值h_set得到控制偏差e、偏差变化率ec；

基于控制偏差e、偏差变化率ec的取值范围确定PID过程控制中变化参数ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D的参数取值；

基于公式三得到PID过程控制中控制参数K_P、K_I、K_D的取值

其中，K'_P，K'_I，K'_D为初始设定的PID参数，ΔK_P，ΔK_I，ΔK_D为模糊控制器输出的变化参数，K_P、K_I、K_D为基于公式三得到的控制参数，k₃，k₄，k₅为系数；

结合公式四得到控制量h(k)的取值

其中，e(k)、e(k-1)和e(k-2)分别为k、k-1和k-2次采样时偏差，h(k-1)为k-1次采样时控制器输出的控制量。

4.根据权利要求3所述的用于变浓度槽的界位控制方法，其特征在于，所述根据界位修正值h与预设的界位目标值h_set得到控制偏差e、偏差变化率ec，包括：

基于公式五求得控制偏差e

e＝h-h_set 公式五，

其中，h为界面控制修正值，h_set为预设的界面目标值；

基于公式六求得偏差变化率ec

ec＝e(k)-e(k-1) 公式六，

其中，e(k)为k次采样的控制偏差，e(k-1)为k-1次采样时控制偏差。