本發(fā)明專利技術(shù)公開一種流量控制方法、裝置及系統(tǒng)，其核心思想為以液體或氣體的流量和控制參數(shù)組成的數(shù)據(jù)組作為基礎(chǔ)，利用最小二乘法進(jìn)行運算得到兩個參數(shù)，由所述兩個參數(shù)得到液體或氣體的流量和控制參數(shù)所對應(yīng)的線性關(guān)系。并根據(jù)液體或氣體流量的和控制參數(shù)的對應(yīng)的線性關(guān)系，就可以根據(jù)液體或氣體的流量獲得對應(yīng)的控制參數(shù)。從而不必采用PID控制方式或其他控制方式探索控制參數(shù)的大小，從而不會PID控制方式產(chǎn)生的超調(diào)現(xiàn)象。本發(fā)明專利技術(shù)可以精確控制液體或氣體流量，實現(xiàn)穩(wěn)定、實時、可靠的流量控制，符合工藝要求和企業(yè)的預(yù)期。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于自動化領(lǐng)域，特別涉及一種流量控制方法、裝置及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在冶金行業(yè)的供液體系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)中，隨著工藝提升及自動化控制程度的提高，對供液體和供氣流量的控制精度和實時性要求越來越嚴(yán)格，但是由于設(shè)備本身(如供液體變頻泵和閥體的死區(qū)等固有特性)及工藝管路的布置等原因，決定了供液體系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)是一個非線性及存在大滯后性的系統(tǒng)。如何在這樣一個大滯后、非線性的工況下，實現(xiàn)穩(wěn)定、實時、可靠的流量控制？人們對此進(jìn)行了多種控制策略的研究和實踐，而較為先進(jìn)的、采用最為普遍的是比例-積分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制方式。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中PID控制方式實現(xiàn)了快速調(diào)整，但是在這種大滯后系統(tǒng)中PID控制方式卻無法同時滿足既快速又穩(wěn)定的調(diào)節(jié)，特別是在工況多變時，往往出現(xiàn)超調(diào)的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生大幅振蕩，使控制效果明顯降低。例如:在實際應(yīng)用中，采用PID控制方式控制液體或氣體流量，如果此時需要流量值為X的液體或氣體，則流量值X即為PID控制方式中的目標(biāo)值，在采用PID控制方式控制時，將根據(jù)當(dāng)前管道中液體或氣的流量值進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果比目標(biāo)值流量X小，那么將增大液體或氣體的輸出量，即增大控制液體或氣體流量的閥位開口度，或選取變頻泵頻率；如果輸出量還是比目標(biāo)值流量X小，則繼續(xù)增大閥位開口度，或選取變頻泵頻率，當(dāng)輸出量已經(jīng)滿足目標(biāo)值X后，才停止增大閥位開口度或選取變頻泵頻率，然后繼續(xù)采用當(dāng)前的閥位開口度或變頻泵頻率控制液體或氣體的變量，但由于系統(tǒng)的滯后性，在當(dāng)前的閥位開口度或變頻泵頻率下，液體或氣體的輸出量會繼續(xù)選取大，導(dǎo)致液體或氣體流量值大于目標(biāo)值出現(xiàn)超調(diào)的現(xiàn)象。如果比目標(biāo)值大，在使用PID控制方式進(jìn)行控制的過程中也會出現(xiàn)超調(diào)的現(xiàn)象。由于現(xiàn)有技術(shù)中在需要流量值為X的液體或氣體時，不知曉閥位開口度，或變頻泵頻率應(yīng)該為多少才能達(dá)到所需的流量值，因此使用PID控制方式進(jìn)行控制，以便使閥位開口度或變頻泵頻率能夠產(chǎn)生所需的流量值為X的液體或氣體，但由于PID控制方式本身有一定的滯后性的缺陷，加之冶金行業(yè)的供液體系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)的反饋值也具有較大的滯后性，因此采用PID控制方式控制液體或氣體流量時，往往出現(xiàn)輸出量超出目標(biāo)值的超調(diào)現(xiàn)象，導(dǎo)致控制效果不佳，而且也造成了不必要的浪費，這與工藝要求和企業(yè)的預(yù)期不符。因此如何采用一種新的流量控制方式，在這樣一個大滯后的工況下，實現(xiàn)穩(wěn)定、實時、可靠的流量控制成為現(xiàn)階段急需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于此，本專利技術(shù)提出了一種流量控制方法、裝置及系統(tǒng)，用于精確控制液體或氣體流量，實現(xiàn)穩(wěn)定、實時、可靠的流量控制，符合工藝要求和企業(yè)的預(yù)期。一種流量控制方法，包括:依據(jù)最小二乘法獲得預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN, Yn)所對應(yīng)的線性方程的參數(shù)a和參數(shù)b ；其中，所述預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN，Yn)中X為液體或氣體流量，Y為控制所述液體或氣體流量X的控制參數(shù),其中i=l、2......N, N為自然數(shù)且N ^ 2 ；其中，最小二乘法公式中所述參數(shù)a的計算公式為:權(quán)利要求1.一種流量控制方法，其特征在于，包括: 依據(jù)最小二乘法獲得預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN, Yn)所對應(yīng)的線性方程的參數(shù)a和參數(shù)b ； 其中，所述預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN, Yn)中X為液體或氣體流量，Y為控制所述液體或氣體流量X的控制參數(shù)，其中i=l、2……N，N為自然數(shù)且N > 2 ; 其中，最小二乘法公式中所述參數(shù)a的計算公式為2.一種流量控制方法，其特征在于，包括: 獲得預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN, Yn)，在第一區(qū)間(X1, X2)中選取M個數(shù)值:Xn，X12……Xlj……Xim，或在第一區(qū)間(Y^Y2)中選取M個數(shù)值:Yn，Y12……Ylj……Yim，其中j=l、2……M，M為自然數(shù)； 依據(jù)Xn，X12……Xlj……Xim或Yn，Y12……Ylj……Ym獲取M組數(shù)據(jù)(Xn，Y11)，(X12, Y12)……(Xlj, Ylj)……(X1M，Yim)，其中 j=l、2……M, M 為自然數(shù)； 依據(jù)最小二乘法公式獲得與M+2組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X11, Y11)，(X12, Y12)……(Xli, Yli)……(X1M, Yim)，(X2, Y2)所對應(yīng)的線性方程的參數(shù)B1和參數(shù)Id1 ； 其中，最小二乘法公式中所述參數(shù)a的計算公式為3.一種流量控制裝置，其特征在于，包括: 參數(shù)計算單元，用于依據(jù)最小二乘法獲得預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1J1), (X2, Y2)……(Xi, Yi)……(Xn，Yn)所對應(yīng)的線性方程的參數(shù)a和參數(shù)b，其中，所述預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN, Yn)中X為液體或氣體流量，Y為控制所述液體或氣體流量X的控制參數(shù)，其中i=l、2……N，N為自然數(shù)且NS 2，其中，最小二乘法公式中所述參 數(shù)a的計算公式為4.一種流量控制裝置，其特征在于，包括: 選取單元，用于獲得預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(U)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN，YN)，在第一區(qū)間(XpX2)中選取M個數(shù)值:Xn，X12……Xlj……XimXim，或在第一區(qū)間(Y1J2)中選取M個數(shù)值:Yn，Y12……Ylj……Yim，其中j=l、2……M，M為自然數(shù)； 第二獲取單元，用于依據(jù)Xn，X12……Xlj……Xim或Yn，Y12……Ylj……Yim獲取M組數(shù)據(jù)(X11, Y11)，(X12, Y12)……(Xlj, Ylj)……(X1M, Yim)，其中 j=l、2……M, M 為自然數(shù)； 第二方程獲取單元，用于依據(jù)最小二乘法公式獲得與M+2組數(shù)據(jù)(X1J1), (X11, Y11),(X12, Y12)……(XmYli)……(X1M，Y1M)，(X2, Y2)所對應(yīng)的線性方程的參數(shù)和參數(shù)Id1，其 中，最小二乘法公式中所述參數(shù)a的計算公式為5.一種流量控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一處理器，用于依據(jù)最小二乘法獲得預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1J1), (X2, Y2)……(Xi, Yi)……(Xn，Yn)所對應(yīng)的線性方程的參數(shù)a和參數(shù)b，其中，所述預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN, Yn)中X為液體或氣體流量，Y為控制所述液體或氣體流量X的控制參數(shù)，其中i=l、2……N，N為自然數(shù)且NS 2，其中，最小二乘法公式中所述參 數(shù)a的計算公式為6.一種流量控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第二處理器，用于獲得預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1, Y1)，(X2, Y2)……(Xi, Yi)……(XN，Yn)，在第一區(qū)間(X^X2)中選取M個數(shù)值:Xn，X12……Xlj……Xim或在第一區(qū)間(Y1J2)中選取M個數(shù)值:Yn，Y12……Ylj……Yim，其中j=l、2……M，M為自然數(shù)，依據(jù)Xn，X12……Xlj……Xm本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種流量控制方法，其特征在于，包括：依據(jù)最小二乘法獲得預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1,Y1)，(X2,Y2)……(Xi,Yi)……(XN,YN)所對應(yīng)的線性方程的參數(shù)a和參數(shù)b；其中，所述預(yù)設(shè)的N組數(shù)據(jù)(X1,Y1)，(X2,Y2)……(Xi,Yi)……(XN,YN)中X為液體或氣體流量，Y為控制所述液體或氣體流量X的控制參數(shù)，其中i=1、2……N，N為自然數(shù)且N≥2；其中，最小二乘法公式中所述參數(shù)a的計算公式為：最小二乘法公式中所述參數(shù)b的計算公式為：其中，為N組數(shù)據(jù)(X1,Y1)，(X2,Y2)……(Xi,Yi)……(XN,YN)中液體或氣體流量X的平均值，為N組數(shù)據(jù)(X1,Y1)，(X2,Y2)……(Xi,Yi)……(XN,YN)中控制參數(shù)Y的平均值；由所述參數(shù)a和所述參數(shù)b構(gòu)建線性方程Y=aX+b；獲取所需的液體或氣體流量X1；依據(jù)所述線性方程Y=aX+b，獲得與所述液體或氣體流量X1對應(yīng)的所述液體或氣體流量的控制參數(shù)Y1。FDA00003040117600011.jpg,FDA00003040117600012.jpg,FDA00003040117600013.jpg,FDA00003040117600014.jpg...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張元華，談建功，王文為，李振剛，許文菊，王巧鸞，黃鑫，康凱，董京帥，展杰，劉文奇，
申請(專利權(quán))人：萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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