[发明专利]一种多支路流量标定协同控制方法和控制系统

说明书

本发明属于流量标定控制技术领域，具体公开了一种多支路流量标定协同控制方法和控制系统，控制方法包括以下步骤：S1：通过神经网络PID控制器对各个电动调节阀的开度进行控制；S2：通过模糊PID速控制器对离心泵结构进行控制；S3：根据实际控制要求设定流量范围区间，采用分程协调控制进行控制；实现多支路流量协同控制。通过对离心泵和调节阀的联合控制，采用分程协调控制，减少能量损失，达到节能的目的。

技术领域

本发明属于流量标定控制技术领域，尤其涉及一种多支路流量标定协同控制方法和控制系统。

背景技术

流量标定系统在单路小标定量程时稳定性较差，无法达到较好的控制精度，且未对多支路进行协同控制，因此需要对标定过程设计效果更为优良的控制器。目前大部分仪器仪表公司都采用了普通的PID控制器进行单路控制，而对于这种非线性、时变性的复杂控制系统来说，该方法很难得到很精确的整定参数，并且单支路控制无法多批量标定仪器产品，造成生产效率低、耗能等问题。

现有专利CN201911024051.7一种泵的变频调速控制方法和控制装置中，通过变频器自身转矩来调节变频器输出速度，参与控制的环节少，缩短了响应时间，提高了响应速度。但是该控制方法中缺少了离心泵和调节阀的联合控制，以至于在不同的量程可能会损失较多功率，无法达到节能效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多支路流量标定协同控制方法和控制系统，以解决现有技术中缺少离心泵和调节阀的联合控制，以至于在不同的量程可能会损失较多功率，无法达到节能效果的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种多支路流量标定协同控制方法，包括以下步骤：

S1：通过神经网络PID控制器对各个电动调节阀的开度进行控制；

S2：通过模糊PID速控制器对离心泵结构进行控制；

S3：根据实际控制要求设定流量范围区间，采用分程协调控制进行控制；实现多支路流量协同控制。

进一步，神经网络PID控制器的设计方法如下：

S2.1：处理器获取调节阀相关参数，并带入直流电机动态平衡方程式：

式中，R_a为电机电枢内阻，L_a为电枢电感，U_d(t)为电枢电压，I_d(t)为电枢电流，E_m(t)为感应电动势；

S2.2：通过减速机构转矩输出表达式得到输出转角与输入电压的传递函数表达式：

式中，J为电机转动惯量，f为电机摩擦系数，θ(t)为电机输出转角，K_m为电机力矩系数；

S2.3：通过PID算法对传感器采集的数据进行处理，具体包括以下步骤：

S2.3.1：工程实际应用中，传感器采集到的量需要进行滤波处理，传递给主控单元的量是离散形式的，需要一种离散形式的PID算法进行实际工程控制；采用离散型PID控制算法进行处理，其公式为：

S2.3.2：离散型PID控制算法的输出值与e(k)过去的全部状态有关系，该算法运算量大，占用大量内存，且可能会产生较大的累积误差，为了解决这些问题，采用位置式PID控制算法的两次相邻输出值的差值作为控制信号，得到以下公式：

Δu(k)＝K_p[e(k)-e(k-1)]+K_ie(k)+K_d[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]………(4)；