[发明专利]一种基于尖点突变模型的除霜控制方法

权利要求书

1.一种基于尖点突变模型的除霜控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1，分析影响机组性能的因素，确定状态变量与控制变量的个数；

步骤2，对尖点突变模型的势函数求一阶导与二阶导，分别得到平衡曲面方程与奇点方程，并联立求解得到分叉集方程与尖点突变模型的指标表达式；

步骤3，对状态变量与控制变量进行标准化处理，并对平衡曲面方程进行变形与代换，依据变形后的平衡曲面方程，得到判别除霜启动时间点的指标模型；

步骤4，选取蒸发器风机出口空气温度变化值作为状态变量；选取压缩机出口温度变化值作为主控制变量；选取室外环境温湿度综合值作为次控制变量；

步骤5，根据空气源热泵机组实际运行中的典型制热周期数据，利用多元线性回归求解指标模型的模型参数；

步骤6，将机组运行中每一时刻的特征参数测试数据输入模型，得到指标的值，若指标值与典型制热周期中突变时刻的指标值相差小于1，则应该启动除霜。

2.根据权利要求1所述的一种基于尖点突变模型的除霜控制方法，其特征在于，所述状态变量包括运行性能；所述控制变量包括机组自身内环境和机组所处外环境。

3.根据权利要求1所述的一种基于尖点突变模型的除霜控制方法，其特征在于，所述步骤2中，具体步骤如下：

2a)尖点突变模型的势函数为：

V(x)＝x⁴+ux²+vx

式中：V是系统的势函数；x是状态变量；u是主控制变量；v是次控制变量；

2b)对势函数求一阶导得到满足系统平衡状态的平衡曲面方程：

对势函数求二阶导得到奇点方程：

联立平衡曲面方程与奇点方程并消去x，得到分叉集方程：

8u³+27v²＝0

2c)根据分叉集方程构建尖点突变理论的指标I表达式为：

I＝8u³+27v²。

4.根据权利要求3所述的一种基于尖点突变模型的除霜控制方法，其特征在于，所述步骤3中，具体步骤如下：

3a)对状态变量与控制变量作标准化处理，消去量纲的影响，标准化处理之后的状态变量为x′，主控制变量为u′，次控制变量为v′；

3b)将平衡曲面方程写为如下形式：

4x³＝-2ux-v

并令y＝4x′³，u＝k₁u′，v＝k₂v′-k₃

上式变为如下形式：

y＝(-2u′x′)k₁+(-v′)k₂+1·k₃

再令w′＝u′x′，并写为矩阵形式如下：

Y＝XB

B＝[k₁ k₂ k₃]^T

式中：n是样本数；B是系数矩阵；k₁，k₂，k₃是模型参数；w₁′，w₂′，......w_n′分别是第1，第2，……第n个标准化的主控制变量与状态变量之积u′₁x′₁，u′₂x′₂，......u′_nx′_n；

3c)将判别除霜时间点的指标模型命名为DICC：

DICC＝8(k₁u′)³+27(k₂v′-k₃)²

式中，k₁，k₂，k₃是模型参数；u′是标准化的主控制变量，v′是标准化的次控制变量。

5.根据权利要求1所述的一种基于尖点突变模型的除霜控制方法，其特征在于，所述步骤4中，室外环境温湿度综合值利用熵值法得到。