[发明专利]一种基于牛顿迭代的并联变频恒压控制系统控制方法

权利要求书

1.一种基于牛顿迭代的并联变频恒压控制系统控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤一、以采样周期为间隔采集压力值，同时获取变频器i的输出频率，并建立由N个元素构成的变频器i的输出频率数组{}，并获取{}的平均值和标准差，其中k为当前采样次数，，U为运行的变频器及泵的台数，满足，，N为预先设定的大于1的正整数；

步骤二、集中控制单元以周期为间隔采样输出压力值P，并且获取所有变频器的、和，并根据获取的数据得到和均频率调节量，为变频器i对应的进口的压力平均值，F为变频器输出频率的平均值；

步骤三、判断是否成立，若其不成立，则增加运行水泵的数量，并重新进行采样，直至判定条件满足，为设定的扬程；

步骤四、在步骤三条件成立时，判断系统是否处于稳定状态，若不稳定，集中控制单元则给U台变频器发送均频率调节量，驱使系统处于稳定；

步骤五、在系统处于稳定时，标记当前时刻为t=0，并对所有变频器的输出频率施加扰动；

步骤六、根据施加的扰动，获取实际压力波动值以及对应时刻压力变化量估计值；

步骤七、获取实际压力波动值与估计压力波动值的误差和实际压力波动值与估计压力波动值的误差导数，判断是否同时满足和，分别为设定很小的正数，可根据实际系统进行设定；

步骤八、在同时满足和时，获取恒压控制系统实际流量值；

步骤九、利用获取的、、和以及，求得第i台泵的流量；

步骤十、构建高效区间，依据内切圆最大原则，获取扬程为P时最大内切圆的圆心，并得到相同扬程情况下高效区间内切圆面积最大的工作点对应的流量；

步骤十一、判断是否成立，为人为任意设定值，若其不成立，则获取泵的最优运行台数，并得到需要增加的泵的台数；

步骤十二，集中控制单元从待机的水泵中依据寿命指标投切台水泵运行，

步骤六中包括：

1）将时刻的流量估计值定义为，对应时刻的压力变化量估计值为，其中，，为预先定义的观测时间长度；将流量估计值的初始值设定为，令；流量估计初始值为；

2）、判断是否成立，如果成立，则集中控制单元通过向所有变频器i发送均频率调节量，驱使该判定不成立，在其不成立的情况下，获取时刻的压力值，得到；

3）、判断是否成立，为人为任意设定值，由恒压供水系统对压力性能指标要求决定，若不成立，则集中控制单元继续通过向所有变频器i发送均频率调节量，使其成立；在其成立时，获取压力波动值，

通过，利用获取的以及、、、和得到，其中P为压力传感器的压力值，F为变频器输出频率的平均值，为频率扰动增量，且满足，为系数，， 为弹簧式蓄能罐的弹簧刚度， 为弹簧式蓄能罐的截面积。

2.根据权利要求1所述的一种基于牛顿迭代的并联变频恒压控制系统控制方法，其特征在于：步骤四中，通过是否同时满足和来判断系统是否处于稳定状态，其中：，为设定的正参考值，可根据实际系统进行设定。

3.根据权利要求1所述的一种基于牛顿迭代的并联变频恒压控制系统控制方法，其特征在于：的值包括两种分布情况：

1）；

2），

并由两种分布情况可获得，为引起的压力波动值，为频率扰动增量，且满足，为引起的进口流量波动值，P为压力传感器的压力值，Q为蓄能罐进出口流量，F为变频器输出频率平均值。

4.根据权利要求3所述的一种基于牛顿迭代的并联变频恒压控制系统控制方法，其特征在于：根据弹簧式蓄能罐的体积变化量和弹簧长度变化量获取水压变化量。

5.根据权利要求4所述的一种基于牛顿迭代的并联变频恒压控制系统控制方法，其特征在于：根据以及水压变化量获取。