[发明专利]一种基于牛顿迭代的并联变频恒压供水系统流量检测方法

权利要求书

1.一种基于牛顿迭代的并联变频恒压供水系统流量检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤一、变频器i以采样周期为间隔采集压力值，并将压力值采样标记为p_i(k)，k为当前采样次数，其中i＝1，2，…，n；

步骤二、获取变频器i的输出频率f_i(k)，并建立由N个元素构成的输出频率数组{f_i(j)}，并获取输出频率数组{f_i(j)}的平均值以及标准差其中j＝k-N+1，k-N+2，...k，N为预先设定的大于1的正整数，f_i(j)|_j＜＝0＝0，k为当前采样次数；

步骤三、集中控制单元以周期T_c为间隔获取所有变频器的平均值和标准差S_i，并根据获取的平均值得到用于调节系统稳定性的均频率调节量其中n为变频器的数量；

步骤四，根据是否同时满足max{|σ_i|}≤σ_ref和max{S_i}≤S_ref来判断系统是否处于稳定状态，其中σ_ref以及S_ref为设定的正参考值，可根据实际系统进行设定，若处于不稳定状态，则集中控制单元给n台变频器发送均频率调节量σ_i，i＝1，2，…，n，调节系统，并使得该系统处于稳定状态；

步骤五，在系统处于稳定状态时，获取当前系统的压力值P′；并标记此时刻为t＝0，而后集中控制单元对所有变频器的输出频率施加一个固定的频率扰动增量ΔF；

步骤六，定义t＝mT_s时刻的流量估计值为Q^g[m]，m＝1，2，…，N，定义此时刻的水压扰动量估计值为Δp^g(m)，观测限定时间为T_d，获取

步骤七，判断m＞N是否成立，如果成立，则此时Q^g[m]为系统实际流量值，即Q＝Q^g[m]；否则，则获取t＝mT_c时刻的压力值记为p(m)；并获取其中为一定时间内采集的压力平均值；

步骤八，判断是否成立，其中α为人为任意设定值，若不成立，集中控制单元给n台变频器发送均频率调节量σ_i，i＝1，2，…，n，通过调节变频器来使得判断条件成立，在成立的情况下，将Q^g[m]及P′、F、ΔF、β和t＝mT_c代入求解得出Δp^g(m)；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，ΔF为频率扰动增量，且满足|ΔF|＝min{F_i}，i∈[1，n]，β为系数，K为弹簧式蓄能罐的弹簧刚度，S_c为弹簧式蓄能罐的截面积；

步骤九，分别获得e(m)＝Δp(m)-Δp^g(m)和其中e(m)，e′(m)分别表示第m个采样周期实测压力波动值Δp(m)与水压扰动量估计值Δp^g(m)两者之间的误差及误差导数，并判断是否同时满足|e(m)|＜ε₁和其中ε₁，ε₂分别为设定很小的正数，若满足，则此时Q^g[m]为系统实际流量值，即Q＝Q^g[m]；若不满足，则更新变量和估计值；令m＝m+1，Q^g[m]＝Q^g[m-1]-e′[m-1]e[m-1]，并重复步骤七；

步骤十，根据以及来获取并通过运算获取其中：n_i为第i台离心泵转速；n_j为第j台离心泵的转速，f为变频器输出频率；S为转差率；P为离心泵的极对数；

步骤十一，当Q^g[m]为系统实际流量值，即Q＝Q^g[m]时，将Q、n和F代入获得第i台泵的流量Q_i。