[发明专利]一种风量控制方法

说明书

本发明涉及一种风量控制方法，通过控制系统单元控制风机的转速来控制风量；系统控制单元包括控制器、风机和风量传感器，控制器信号连接风机，风量传感器用于检测风机的实际输出风量，风量传感器信号连接所述控制器以反馈风机的实际输出风量；在设定的采样周期，控制器将预先写入的风量预设值与所述实际输出风量进行对比，若实际输出风量大于所述风量预设值，控制器输出并使风机转速降低，若实际输出风量小于所述风量预设值，控制器输出并使风机转速提高；控制器采用PID控制器，风机采用直流电机并用PWM调节转速。本发明通过风机转速的调节有效控制风机出风量，实现对风机出风量的控制，提高可控性。

技术领域

本发明属于风力的控制技术领域，具体涉及一种风量控制方法。

背景技术

在风机的实际应用场合中，通常需要对出风量进行严格的控制，调节其电机转速是控制风量的唯一手段，电机转速越快风量越大，反之越小。由于风机的使用受风速、风向、空气流通量等因素的影响，电机转速与风机出风量在之前没有严格的一一对应关系，这使得风机风速的调节变得不可控，无法满足实际应用要求。

目前，在风力发电领域也有一些与此相关的技术研究，如：CN101900080A、CN202157900U、CN102410138A等，解决系统控制的优化等问题，但要适用到对风机的风量调节上还需要进一步具体优化改进。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种风量控制方法，避免目前对风机的出风量控制调节所存在的问题，取得提高风机出风量可控性的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种风量控制方法，通过控制系统单元控制风机的转速来控制风量；所述系统控制单元包括控制器、风机和风量传感器，所述控制器信号连接风机，所述风量传感器用于检测风机的实际输出风量，风量传感器信号连接所述控制器以反馈风机的实际输出风量；在设定的采样周期，控制器将预先写入的风量预设值与所述实际输出风量进行对比，若实际输出风量大于所述风量预设值，控制器输出并使风机转速降低，若实际输出风量小于所述风量预设值，控制器输出并使风机转速提高。

实施时，可以采用PLC控制器，结合风量传感器反馈的实际输出风量与风量预设值进行对比，通过控制电压的方式调节风机的转速，但控制出风量的稳定性不高。考虑进一步完善，控制器采用PID控制器，所述PID控制器包括比例环节、积分环节、和微分环节并通过对应的控制算法计算得到所述控制器输出。通过PID控制器不断调节，出风量会趋近于预设值，出风量更稳定，效果更好。

进一步地，所述风机采用直流电机并用PWM调节转速。PWM调节为现有技术，此处不再介绍。

进一步地，风量预设值为in(t)，在设定的采样周期，实际输出风量为out(t)，风量传感器将信息反馈给PID控制器，偏差量err(t)＝in(t)-out(t)，比例环节可使实际输出风量与风量预设值之间的偏差量向减小的方向变化，积分环节可使偏差量不断减小直至趋于0，微分环节可根据偏差量的变化趋势预先进行纠正，在偏差量变大之前提前修正。

进一步地，采样周期为T，则在第KT时刻：

err(K)＝in(K)-out(K)；

积分环节以加和的形式表示为err(K)+err(K+1)+……；

微分环节以斜率的形式表示为[err(K)-err(K-1)]/T；

离散表示形式如下：

则u(K)可进一步表示成为：

u(k)＝K_p(err(k)+K_i∑err(j)+K_d(err(k)-err(k-1)))；