[发明专利]用于可变速度泵控制的动态线性控制方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年12月16日提交的临时专利申请号61/576737的权益，其通过引用全文结合于此。

技术领域

本发明涉及一种用于对泵的操作进行控制的技术；更具体地，本发明涉及一种用于对泵的速度进行控制的方法和装置，该泵例如用于家用和商用的加热或冷却水系统。

背景技术

图1(a)示出了本领域已知的二级可变速度的泵控制的液体循环加热和冷却系统，并且图1(b)示出了同样是本领域已知的升压水泵系统。近年来，在这样的泵送系统中，有关节能和环保的问题已经显著地得到解决。越来越多的注意力被投向液体循环泵控制应用，其包括用于如图1(a)和(b)中所示的具有其本质上可能是动态和未知的特性的那些家用和商用加热和冷却水泵送或循环系统、升压水泵系统等的泵控制。为了降低能耗和操作成本，已经提出了一些已知的自适应控制方法。

例如，转让予当前专利申请的受让人并且因此通过引用全文结合于此的于2010年12月30日提交的美国专利申请序列号12/982286(文件编号：F-B&G-1001//911-19.001)公开了一种用于与图1(a)和(b)示意性示出的相符的液体循环加热和冷却泵送系统以及用于升压水泵系统的自适应控制方案。图1(c)示出了具有使用已知系统曲线等式所绘制的各种函数的图形，例如包括泵曲线、瞬时系统曲线、恒定控制曲线、等同系统曲线(如所设计的)、自适应控制曲线和分布损失曲线。关于所要求流量Q^*的压力设置点P^*可以根据等式进行计算和/或确定，其中可以从流动等式连同移动的均值过滤器一起获得自适应控制曲线利用该自适应方法，用于获得压力设置点的自适应控制曲线明显更为接近与图1(c)所示相符的等同系统曲线，后者表示保持所要求的流量所需的最小压力。因此，使用这种自适应方法可以节省泵送系统的操作能量。

发明内容

本发明对以上所提到的美国专利申请序列号12/982286中所给出的自适应机制提供了改进。

根据一些实施例，本发明可以采用诸如泵控制器的装置的形式，其以信号处理器为特征，该信号处理器被配置为至少：

接收包含与线性设置点控制曲线相关的信息的信令，该线性设置点控制曲线至少部分基于与泵送系统中的泵所泵送的流体相关的自适应设置点控制曲线，并且

至少部分基于所接收的信令确定控制设置点。

本发明的实施例还可以包括以下一个或多个特征：

该信号处理器可以被配置为至少部分基于所确定的控制设置点提供包含用于对泵进行控制的信息的控制信号。

该线性设置点控制曲线从自适应设置点控制曲线关于系统流动和压力所得出，包括由信号处理器所得出。

该信号处理器可以被配置为至少部分基于以下等式而确定线性设置点控制曲线：

其中P₀是恒定压力设置点，

Q^*(t)是所要求的流量，

Q_max是最大系统流量，

是最大自适应流量，并且

b₀是压力阈值。

该信号处理器可以被配置为至少部分基于以下等式而将系统流量确定为每个个体分区的流量之和：

其中是分区i处的流量并且n是分区总数。

该信号处理器可以被配置为至少部分基于以下等式在使用分区温度控制参数的情况下确定系统流量

其中T_i^*是分区i的温度设置点，

Q_i,max是用于获得最大温度的最大流量，

T_i,max针对分区i进行指定，

T_outdoor是户外温度，并且

α是补偿系数。

该信号处理器可以被配置为至少部分基于以下等式而确定所要求的流量Q^*(t)：

其中r＝b₀/P₀，

C_v(t)是瞬时系统曲线，

是自适应设置点控制曲线，

是自适应最大流动，

是相对应的最大系统曲线，并且

P₀是恒定压力设置点。