[发明专利]室内暖气温度控制系统模型及其鲁棒干扰抑制控制方法

说明书

本发明公开了室内暖气温度控制系统模型及其鲁棒干扰抑制控制方法，包括如下步骤：建立变频器的数学模型；建立电动机的数学模型；建立油泵的数学模型；建立热水机的数学模型；在燃油锅炉水温的控制系统中，将所述变频器的数学模型、所述电动机的数学模型、所述油泵的数学模型和所述热水机的数学模型结合起来，得到燃油锅炉水温开环控制系统的传递函数G_k(s)和燃油锅炉水温闭环控制系统的传递函数G(s)；由所述燃油锅炉水温闭环控制系统的传递函数求出系统的状态方程；获取状态反馈控制器，并结合燃油锅炉水温控制系统闭环传递函数求得优化后的燃油锅炉水温控制系统闭环传递函数。本发明成本较低，并且在运行的过程中性能稳定，具有较好的稳定性和耐干扰性。

技术领域

本发明涉及室内暖气温度控制系统模型及其鲁棒干扰抑制控制方法，属于燃油锅炉控制技术领域。

背景技术

随着技术的发展，人民生活当中地暖的安装越来越多，而且对于地暖升温时间要求越来越高，对于地暖的节能要求也越来越高。其中锅炉就是地暖系统中最为重要的一环，由于锅炉的温度控制系统中并没有完善的系统建模，无法对其控制环节进行更好的优化，使得水温控制系统在运行过程中受到外界各种因素的干扰，变成这一种不确定的控制系统。

发明内容

本发明的目的在于，针对以上现有模型的不完善，提出一种室内暖气温度控制系统模型及其鲁棒干扰抑制控制方法。

本发明采用如下技术方案：室内暖气温度控制系统模型及其鲁棒干扰抑制控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤SS1：建立变频器的数学模型；

步骤SS2：建立电动机的数学模型；

步骤SS3：建立油泵的数学模型；

步骤SS4：建立热水机的数学模型；

步骤SS5：在燃油锅炉水温的控制系统中，将所述变频器的数学模型、所述电动机的数学模型、所述油泵的数学模型和所述热水机的数学模型结合起来，得到燃油锅炉水温开环控制系统的传递函数G_k(s) 和燃油锅炉水温闭环控制系统的传递函数G(s)；

步骤SS6：由所述燃油锅炉水温闭环控制系统的传递函数求出系统的状态方程；

步骤SS7：获取状态反馈控制器，并结合燃油锅炉水温控制系统闭环传递函数求得优化后的燃油锅炉水温控制系统闭环传递函数。

作为一种较佳的实施例，所述步骤SS1具体包括：

所述变频器的数学模型的传递函数为：

其中，U₁(s)为异步电机定子相电压(V)；U_c(s)为变频器的输入电压 (V)；

作为一种较佳的实施例，所述步骤SS2具体包括：

所述电动机的数学模型的传递函数为：

其中，K_M为电动机增益系数；T_L为电动机机械时间常数；T_S为电动机电气时间常数；

作为一种较佳的实施例，所述K_M作为电动机的增益系数，取值为1；T_L为电动机机械时间常数，取值为0.2534s；T_S为电动机电气时间常数，取值为0.024s，将取值后的K_M、T_L、T_S带入所述电动机的数学模型的传递函数得到：

作为一种较佳的实施例，所述步骤SS3具体包括：

所述油泵的数学模型的传递函数为：