一种恒压供水方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及智能控制技术领域，特别涉及一种恒压供水方法、装置、电子设备及存储介质，通过PID控制器来计算电机运行频率，对频率误差进行比例运算，能够提高控制的灵敏度，同时又对频率误差进行积分运算，在比例积分微分运算中，并根据实际的反馈值来补偿积分运算所述积分值，缓解比例运算中放大量过大引起的超调和振荡，对频率误差进行微分运算，提高了控制的迅速性，实现计算过程模块化、计算精度高、灵活性强、可移植性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种恒压供水方法、装置、电子设备及存储介质
本申请实施例涉及智能控制
，特别涉及一种恒压供水方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
城市化进程快速发展，高楼层、高密度建筑靠水厂的压力给日常的生活、生产、消防供水，肯定是不行的，增压、恒压供水是必然的，然而供水驱动与供水管路系统多种多样，怎样能做到快速的根据不同的电机与管路系统实现高效的增压、恒压供水自动化、节能化、智能化，也成为了技术攻关和发展的主要方向。对于以前的老旧房屋供水，往往是依靠自来水厂的供水压力来一次供水，用水低谷期供水压力过大，高峰期时供水压力又过小，高楼层供不上水，供水压力波动大，因此，需要进行增压供水。传统的增压供水，就是简单的一个工频泵，一天24小时不停的运转来增压供水，对能源是非常大的浪费，要么就是为了供水节能，电机转速降低，这时高楼层用户往往不能及时供水，出现有自来水但无法及时增压二次供水到高层的窘境。因此，衍生出根据压力反馈控制水压的方法，即通过PLC控制器来根据外部压力反馈，来控制水泵供水，但功能比较单一，不能很好的适应不同的现场应用，甚至每个现场都需要编写特定的一套PLC控制程序，灵活性、通用性、可靠性受到制约。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种恒压供水方法、装置、电子设备及存储介质，解决了现有技术中恒压供水方法功能单一，不能适应不同现场应用，灵活性、通用性、可靠性受到制约的问题。为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术的实施例提供了一种恒压供水方法，应用于泵控供水系统，所述泵控供水系统包括至少一个电机，每个电机对应一个比例积分微分PID控制器，所述恒压供水方法包括：若判断所述PID控制器未关闭，则根据给定水压输入值和反馈水压输入值之间的差值确定对应电机需要补偿的频率误差，并确定所述PID控制器对应电机的频率上限和频率下限；根据所述频率误差确定所述PID控制器中本次参与比例运算的比例值、参与积分运算的积分值、参与微分运算的微分值；根据所述比例值、积分值和微分值确定所述PID控制器的输出饱和值，并确定经比例运算、积分运算、微分运算后所述PID控制器的PID输出值，将所述PID输出值发送至所述电机；以所述PID输出值和所述输出饱和值的差值作为补偿值补偿下次参与积分运算所述积分值，直至所述PID输出值达到所述频率上限或频率下限。第二方面，本专利技术实施例提供了一种恒压供水装置，应用于泵控供水系统，所述泵控供水系统包括至少一个电机，所述恒压供水装置包括连接电机的比例积分微分PID控制器，所述PID控制器包括：闭环运行模块，用于若判断所述PID控制器未关闭，则根据给定水压输入值和反馈水压输入值之间的差值确定电机需要补偿的频率误差，以及所述PID控制器对应电机的频率上限和频率下限；运算环境计算模块，用于根据所述频率误差确定所述PID控制器中本次参与比例运算的比例值、参与积分运算的积分值、参与微分运算的微分值；输出模块，用于根据所述比例值、积分值和微分值确定所述PID控制器的输出饱和值，并确定经比例运算、积分运算、微分运算后所述PID控制器的PID输出值，将所述PID输出值发送至所述电机；积分值反馈模块，用于以所述PID输出值和所述输出饱和值的差值作为补偿值补偿下次参与积分运算所述积分值，直至所述PID输出值达到所述频率上限或频率下限。第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如本专利技术第一方面实施例所述恒压供水方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面实施例所述恒压供水方法的步骤。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，通过PID控制器来计算电机运行频率，对水压的频率误差进行比例运算，能够提高控制的灵敏度，同时又对频率误差进行积分运算，在比例积分微分运算中，并根据实际的反馈值来补偿积分运算所述积分值，缓解比例运算中放大量过大引起的超调和振荡，对频率误差进行微分运算，提高了控制的迅速性，实现计算过程模块化、计算精度高、灵活性强、可移植性强等优点。另外，若判断所述PID控制器关闭，且所述给定水压输入值大于所述反馈水压输入值，则周期性将所述PID控制器关闭前的PID输出值、PID输出值滤波后的值反馈至积分运算过程，并存储所述PID输出值；若判断所述PID控制器关闭，且所述给定水压输入值不大于所述反馈水压输入值，则清空PID输出值和PID输出值滤波后的值。在PID控制器关闭时，PID控制器不再将PID输出值发送至电机，此时，若所述给定水压输入值大于所述反馈水压输入值，则表示还未达到给定水压，此时，需要记录当前运算中的PID输出值，以供下次开启时参考，即将PID输出值、PID输出值滤波后的值、历史PID输出值滤波后的输出值反馈值积分运算中；若所述给定水压输入值不大于所述反馈水压输入值，则表示电机已经按最大频率运转，此时，PID控制器启动后运算过程不需要以上次输出为参考，因此可以将PID输出值全部清零。另外，所述根据所述频率误差确定所述PID控制器中本次参与比例运算的比例值、参与积分运算的积分值、参与微分运算的微分值，具体包括：确定所述PID控制器的比例增益、积分增益和微分增益；根据所述比例增益和所述频率误差确定本次参与比例运算的比例值；若判断上次所述PID输出值未达到所述频率上限或频率下限，则根据上次参与积分运算的积分值、所述比例增益、所述频率误差以及所述补偿值确定本次参与积分运算的积分值；根据本次参与比例运算的比例值与上次参与比例运算的比例值的差值，以及所述微分增益，确定本次参与微分运算的微分值。另外，若判断上次所述PID输出值大于所述频率上限或小于所述频率下限，则本次参与积分运算的积分值等于上次参与积分运算的积分值。当PID输出值已经大于频率上限或者小于频率下限时，参与允许的积分值Ui为此前积分环节的值，防止电机超负荷运行造成损坏。另外，所述确定所述PID控制器的比例增益、积分增益和微分增益，具体包括：根据所述PID控制器的参数切换功能中选择的档位确定对应档位下的初始比例增益、初始积分增益和初始微分增益；其中，所述参数切换功能包括多个可选的档位，每个档位对应不同的给定水压输入值；确定泵控供水系统对应的误差系数；根据所述初始比例增益、所述初始积分增益和所述初始微分增益确定所述PID控制器的比例增益、积分增益和微分增益。通过提供预设数值来供选择不同的比例增益、积分增益和微分增益，如参数PID参数切换偏差1、PID参数切换偏差2的设置数值来选择是用比例增益Kp1、积分增益Ki1、微分增益Kd1参数，或是选择用比例增益Kp2、积分增益Ki本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恒压供水方法，应用于泵控供水系统，所述泵控供水系统包括至少一个电机，每个电机对应一个比例积分微分PID控制器，其特征在于，所述恒压供水方法包括：/n若判断所述PID控制器未关闭，则根据给定水压输入值和反馈水压输入值之间的差值确定对应电机需要补偿的频率误差，并确定所述PID控制器对应电机的频率上限和频率下限；/n根据所述频率误差确定所述PID控制器中本次参与比例运算的比例值、参与积分运算的积分值、参与微分运算的微分值；/n根据所述比例值、积分值和微分值确定所述PID控制器的输出饱和值，并确定经比例运算、积分运算、微分运算后所述PID控制器的PID输出值，将所述PID输出值发送至所述电机；/n以所述PID输出值和所述输出饱和值的差值作为补偿值补偿下次参与积分运算所述积分值，直至所述PID输出值达到所述频率上限或频率下限。/n

【技术特征摘要】
1.一种恒压供水方法，应用于泵控供水系统，所述泵控供水系统包括至少一个电机，每个电机对应一个比例积分微分PID控制器，其特征在于，所述恒压供水方法包括：
若判断所述PID控制器未关闭，则根据给定水压输入值和反馈水压输入值之间的差值确定对应电机需要补偿的频率误差，并确定所述PID控制器对应电机的频率上限和频率下限；
根据所述频率误差确定所述PID控制器中本次参与比例运算的比例值、参与积分运算的积分值、参与微分运算的微分值；
根据所述比例值、积分值和微分值确定所述PID控制器的输出饱和值，并确定经比例运算、积分运算、微分运算后所述PID控制器的PID输出值，将所述PID输出值发送至所述电机；
以所述PID输出值和所述输出饱和值的差值作为补偿值补偿下次参与积分运算所述积分值，直至所述PID输出值达到所述频率上限或频率下限。


2.根据权利要求1所述的恒压供水方法，其特征在于，若判断所述PID控制器关闭，且所述给定水压输入值大于所述反馈水压输入值，则周期性将所述PID控制器关闭前的PID输出值、PID输出值滤波后的值反馈至积分运算过程，并存储所述PID输出值；
若判断所述PID控制器关闭，且所述给定水压输入值不大于所述反馈水压输入值，则清空PID输出值和PID输出值滤波后的值。


3.根据权利要求1所述的恒压供水方法，其特征在于，所述根据所述频率误差确定所述PID控制器中本次参与比例运算的比例值、参与积分运算的积分值、参与微分运算的微分值，具体包括：
确定所述PID控制器的比例增益、积分增益和微分增益；
根据所述比例增益和所述频率误差确定本次参与比例运算的比例值；
若判断上次所述PID输出值未达到所述频率上限或频率下限，则根据上次参与积分运算的积分值、所述比例增益、所述频率误差以及所述补偿值确定本次参与积分运算的积分值；
根据本次参与比例运算的比例值与上次参与比例运算的比例值的差值，以及所述微分增益，确定本次参与微分运算的微分值。


4.根据权利要求3所述的恒压供水方法，其特征在于，若判断上次所述PID输出值大于所述频率上限或小于所述频率下限，则本次参与积分运算的积分值等于上次参与积分运算的积分值。


5.根据权利要求3所述的恒压供水方法，其特征在于，所述确定所述PID控制器的比例增益、积分增益和微分增益，具体包括：
根据所述PID控制器的参数切换功能中选择的档位确定对应档位下的初始比例增益、初始积分增益和初始微分增益；其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑扬，叶青，李武君，成爱军，李权，
申请(专利权)人：上海辛格林纳新时达电机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31