[发明专利]一种控制型阀门的阀前压力控制方法

权利要求书

1.一种控制型阀门的阀前压力控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)阀门在使用过程中，通过压力传感器和流量计分别采集阀门在不同阀前压力时的阀前压力p和管路中的流量q，得到阀前压力和流量两组数据；

(b)对阀前压力和流量两组数据进行数值拟合，得到拟合函数p_v＝f(q)；

(c)将需要达到的阀前压力p_vr代入p_v＝f(q)，得到需要的流量值q_vr；

(d)根据需要的流量值q_vr，调整阀门定位器的输入信号I，控制流量达到q_vr，进而控制阀前压力到达p_vr。

2.根据权利要求1所述的阀前压力控制方法，其特征在于，在使用过程中，保持电机的输入频率不变，即保证整个系统输入的能量保持不变；阀前的其他阀门开度不变，即阀前的等效阻抗保持不变；调整阀门的开度，采集不同阀前压力时的阀前压力，以及此时对应的管路中的流量；此过程中，尽可能采集多组不同的流量和阀前压力，保证采集的数据不少于5组。

3.根据权利要求1所述的阀前压力控制方法，其特征在于，步骤(a)包括，管道在初次使用时，在不同阀前压力下，对阀前压力和管道流量进行标记，即通过压力传感器采集不同的阀前压力，通过流量计采集对应的管道流量；在使用过程中，每间隔a秒，采集阀前压力和流量。

4.根据权利要求1所述的阀前压力控制方法，其特征在于，步骤(b)包括如下子步骤：

(b-1)对初次采集的阀前压力p、管道流量q，两组数据进行数值拟合，得到两者之间的函数关系：p_1v＝f₁(q)，并得到RMSE₁和R-square₁，初始的拟合函数为p_v＝f(q)＝p_1v＝f₁(q)，q是管道流量，p_1v是第一次拟合得到的阀前压力；

(b-2)阀门在使用过程中，传感器间隔a秒采集数据，同样对阀前压力和流量两组数据进行数值拟合，得到第二次拟合函数p_2v＝f₂(q)，并得到RMSE₂和R-square₂；将p_2v＝f₂(q)和p_v＝f(q)＝p_1v＝f₁(q)这两者的精度进行对比，以RMSE和R-square作为评价标准，RMSE越小，R-square越接近于1，则精度越高，将两者中精度高的记为最新的拟合函数；

(b-3)间隔2a秒之后，再次采集数据，对阀前压力和流量两组数据进行数值拟合得到第三次拟合函数p_3v＝f₃(q)，并得到RMSE₃和R-square₃；以此类推，得到第m次拟合函数p_mv＝f_m(q)，并得到相应的RMSE_m和R-square_m，m是自然数；

(b-4)每一次拟合之后，均将p_mv＝f_m(q)和上一次获得的最新拟合函数p_v＝f(q)进行对比，将p_mv＝f_m(q)和p_v＝f(q)两者中精度高的表达式作为最新的拟合函数p_v＝f(q)。

5.根据权利要求1所述的阀前压力控制方法，其特征在于，阀前压力和流量拟合得到的为二维曲线。

6.根据权利要求1所述的阀前压力控制方法，其特征在于，该方法是一种开环的控制方法，不需要根据反馈回路的信号来进行调节，只需根据数学模型计算出相应的流量，通过控制流量对阀前压力进行精确地控制。

7.根据权利要求4所述的阀前压力控制方法，其特征在于，步骤(b-2)、(b-3)中，以RMSE、R-square和error作为评价指标，其中：

e_i＝|p_i-f(x_i)|＝|p_i-f(q_i)|               (1)