[发明专利]一种闭环水循环系统液位平衡控制模型

说明书

本发明提供一种闭环水循环系统液位平衡控制模型，涉及自动控制技术领域。该闭环水循环系统液位平衡控制模型，包括以下操作步骤：S1、建立液位区间分析模块，判断当前液位是处在上涨区间还是处在下降区间，而后根据不同的区间选择对应的预设参数方案；S2、建立液位差值分析模块，判断当前液位与设置液位的差值处在第几个阶段，用于判断选择对应参数方案下的比例因数与积分因数的取值。本发明，在其因输出管路不同或者同一管路因运行时间不同而导致的输出阻尼发声变化时，可以通过调整封装模块的外部接口，直接改变模型的调节力度，模型仍然具有较强的适应能力，仍然能使调节快速进入稳态，并且稳态性能比普通模块具有相当的优势。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体为一种闭环水循环系统液位平衡控制模型。

背景技术

博图TIA15系统内置PID调节器，功能简单、调试参数功能性描述居多，方向性明确但定值定量性差。普通自动化调试人员上手慢、调试期长，不便于应用，特别是对初学者带来诸多不便，不能满足现代工业化生产对自动化控制领域人员的要求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种闭环水循环系统液位平衡控制模型，解决了现有技术中存在的缺陷与不足。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种闭环水循环系统液位平衡控制模型，包括以下操作步骤：

S1、建立液位区间分析模块，判断当前液位是处在上涨区间还是处在下降区间，而后根据不同的区间选择对应的预设参数方案；

S2、建立液位差值分析模块，判断当前液位与设置液位的差值处在第几个阶段，用于判断选择对应参数方案下的比例因数与积分因数的取值；

S3、建立模块的死区以及上下限判断模块，根据系统中包含的多个独立水循环系统的截面积、水深、管道输出阻尼等因素，对每个独立的上下游系统设立不同的死区区间以及输出限值，调整水泵的输出范围，用于防止出现空载无负荷或者满载泵颤的极端情况出现；

S4、模型参数的封装，接口参数设置的直观化，在不调整内部设置的情况下，通过直接修改外部接口参数，实现模型的优化配置，用于快速适应不同的具有多变性的现场实际。

优选的，所述控制模型对比例、积分、死区、限值、手自动切换等参数的设置调整引入分段函数、模拟人工智能模糊控制，采用多段斜坡输入控制、正反向液位区间分别控制等方法。

优选的，所述步骤1中设定液位由HMI控件实现输入，模型接收到设定值后，与采集到的实际液位进行比对，判断当前处于正向或者反向液位区间，选用两套不同的PID参数方案。

(三)有益效果

本发明提供了一种闭环水循环系统液位平衡控制模型。具备以下有益效果：

1、本发明，在博图TIA15系统内置PID调节器基础上进行改进，对具有多个独立水循环系统组成的上下游关系的开放式的串级调节系统，在其因输出管路不同或者同一管路因运行时间不同而导致的输出阻尼发声变化时，可以通过调整封装模块的外部接口，直接改变模型的调节力度，模型仍然具有较强的适应能力，仍然能使调节快速进入稳态，并且稳态性能比普通模块具有相当的优势。

2、本发明，模型内部的比例、积分、死区、限值等因数，改变常数化固化思维，根据差值区间，分别设立不同的取值方案，取值调试优化之后封装，保留外部接口，应用方便，具有相当广泛的推广应用价值。

3、本发明，采用多段斜坡输入控制、正反向液位区间分别控制等方法，完善内置数学模型，对开放式闭环串级水循环系统的液位平衡具有相当的时效性与灵敏性，震荡幅值与震荡周期降幅显著。

附图说明