水泵切换过渡期的控制策略讨论锻钢

水泵切换过渡期的控制策略讨论

水泵切换过渡期的控制策略讨论 2012 水泵切换过渡期的控制策略讨论

为了尽量保证水泵切换时水压的稳定，减少水压的波动，尽快进入PID的可控过程，对以下可采取的四种策略进行分析，找出最优的控制策略：

1先输出最大频率后转为P l D控制的策略

先输出最人频率后转为PID控制的策略就是当一台水泵停止运行并启动另一台水泵时，就以最人的频率运行。水压的变化从原来的不断下降到开始反转出现上升的势头的水压，在这时引入PI D控制。由于此时向变频器输出的最人频率远高于适当的频率值，而PID控制调节改变任何输出都为逐步修改的过程，需要一定的时间才能将输出的最人频率逐步调整为适当的值，这将导致明显高于目标压P0的过冲现象，并且经一定时问的多次震荡后水压才逐渐趋于目标水压P0。这种控制方法的特点是能避免过渡时期水压下降过多，但会产生高于控制水压的过冲现象和要经过较长的时问才能进入稳定状态的问题。该方法的过渡过程偏差土要为较人的正偏差，产生较长时问的过压与波动现象。

2先输出经验频率输出值再转为P l D控制的策略

该策略是当水泵切换时，启动的电机就以经过人工判断或经验得出的“经验频率输出值”运行，保持一段时问，直到估计水压已经进入平稳状态时再切换为PID控制。使用这种策略不易产生过冲现象，过渡到PID控制比较平稳。由于经验频率输出值远低于最人频率输出值，因此图中D1点明显低于D点，水压下降太多，水压的恢复过程也比较长。PID介入控制在曲线4的F点处(水压的波动处于平稳状态)，相对来说PID介入控制时问较晚。该方法的过渡过程偏差土要为较人的负偏差，产生较长时问的欠压现象。

3电机启动后立即采取P l D控制的策略

该策略是当水泵切换时，启动的电机就采取PI D控制。这种策略存在两个问题，一是难以确定PI D控制的初始输出频率，_是当电机在启动过程中PID的输出与电机的转速对应关系并非正常运行时的关系，将导致控制产生严重的过冲。

4输出最大频率+最佳预测频率值+P l D控制的策略

本策略保留输出最人频率法能够快速恢复水压的优点，针对输出最人频率法中的过渡时问长和过冲的缺点，适时引入“最佳预测频率值”以缓解过冲现象，缩短水压的震荡时问，实现平缓过渡。切换时水泵启动后开始以最人的输出频率值运行；当水压超过D点处的水压时采用计算机在平稳PI D控制时自动学习得到的输出值，即最佳预测频率值运行；水压进入平稳状态，即曲线2的E点处，切换为PID控制。这种策略既能快速恢复水压，避免较长时问的欠压问题，义能减少过冲现象，避免过压发生，实现了从过渡过程到自动控制平稳的水压输出。这种控制方法的关键点在于最佳预测频率的获得与PID控制切换的时机的确定。该策略是本文在工程实践中采用的策略。 本文介绍的输出最人频率+最佳预测频率值+PID控制的策略作为水泵切换时期的控制策略，在工程实践中得到验证，证明本策略能有效减少水泵切换期问输出水压的下跌和过冲波动，满足了用户对水压的平稳性要求。

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