本发明专利技术公开了一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台及辨识方法，包括测试安装台1、航空水泵2、测量模块3、喷雾装置4、水管支架5、水箱6、F4控制板7、电源模块8、PVC透明软管9、直通螺纹接头10、双内丝管古11、流量传感器12、三通分流器13、压力传感器14、U型抱箍15、弯头螺纹接头16、UPVC透明硬直水管17、UPVC透明管帽18、内走水防漏滴高压喷头19、电流传感器20、水管管夹21、铝型材支撑架22、DC48V电源23、48V转24V变压器24、48V转5V变压器25。本发明专利技术通过对不同控制条件下的水泵工作电流，水管流量及压力数据分析处理得到三者之间的数学模型，并以此为基础实现基于电流闭环的水泵恒压和流量控制。压和流量控制。压和流量控制。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台及辨识方法
[0001]本专利技术属于水泵测量
，具体涉及一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台及辨识方法。
技术介绍
[0002]水泵是输送液体或使对液体进行增压的电气设备，它将内部电机的机械能传输给液体对液体进行运输或增压，在农业、工业等方面都有着广泛的应用，因此获取水泵反馈量对水泵实现闭环控制具有十分重要的现实意义。
[0003]目前水泵恒压控制和流量控制应用最为广泛，而在农业施药作业方面，由于农药因农药多具有腐蚀性，会对压力传感器和流量传感器造成腐蚀从而影响控制效果降低作业设备性能，针对这一问题，本平台通过测量水泵作业时电流、压力及流量参数，寻找三者的数学模型，以求用电流控制来达到恒压控制和流量控制的作业效果。
技术实现思路
[0004]基于上述控制方法在农业作业中存在的不足，本专利技术公开了一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台及辨识方法。
[0005]本专利技术的目的在于设计一种以电流控制替代传统恒压控制和流量控制的水泵控制方法。
[0006]本专利技术的技术方案包括：一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台，包括测试安装台(1)、航空水泵(2)、测量模块(3)、喷雾装置(4)、水箱(6)、F4控制板(7)、电源模块(8)，PVC透明软管(9)。
[0007]水箱(6)通过装有直通螺纹接头(10)的PVC透明软管(9)和航空水泵(2)相连，航空水泵(2)出水口处通过PVC透明软管(9)以及双内丝管古(11)连接测量模块(3)，测量模块(3)通过三通分流器(13)和PVC透明软管(9)与喷雾装置(4)相连,水流从水箱(6)经航空水泵(2)、测量模块(3)流向喷雾装置(4)。
[0008]进一步，所述测试安装台(1)上按照水泵恒压和流量控制测试需要设置相应安装孔，使航空水泵(2)、F4控制板(7)以及测量模块(3)紧密固定在测试安装台(1)上。
[0009]进一步，所述测量模块(3)由流量传感器(12)、压力传感器(14)以及电流传感器(20)组成，流量传感器(12)、压力传感器(14)通过三通分流器(13)相连测量水泵出水口处压力和流量参数，电流传感器(20)串接在航空水泵(2)电源负极，用于测量航空水泵(2)电流参数。
[0010]进一步，所述喷雾装置(4)由两个内走水防漏滴高压喷头(19)安装在UPVC透明硬直水管(17)上，UPVC透明硬直水管(17)通过UPVC透明管帽(18)与密封，喷雾装置(4)通过弯头螺纹接头(16)与测量模块(3)连接。
[0011]进一步，所述水管支架(13)由水管管夹(21)安装在铝型材支撑架(22)上，以固定
喷雾装置(4)。
[0012]进一步，所述F4控制板(7)固定在测试安装台(1)上，并与流量传感器(12)、压力传感器(14)、电流传感器(20)以及航空水泵(2)相连，实时采集并分析处理电流、水压和流量数据同时根据不同控制要求对航空水泵(2)进行闭环控制。
[0013]进一步，所述电源模块(8)由DC48V电源(23)、48V转24V变压器(24)以及48V转5V变压器(25)组成，分别给航空水泵(2)、压力传感器(14)和F4控制板(7)供电。
[0014]本专利技术的一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台测量数据的辨识方法，包括以下步骤：
[0015]步骤1，将水泵接通DC48V电源(23)，电源模块(8)经48V转24V变压器(24)以及48V转5V变压器(25)给压力传感器(14)、流量传感器(12)、电流传感器(20)以及F4控制板(7)供电；
[0016]步骤2，打开水箱(6)阀门，启动航空水泵(2)从水箱(6)抽水，测量模块(3)在出水口处采集水泵工作状态，水流经测量模块(3)采集测量后通过PVC透明软管(9)输送至喷雾装置(4)，实现正常喷雾；
[0017]步骤3，通过F4控制板(7)读取测量模块(8)返回的状态参数，并以压力传感器(14)数据作为反馈量对航空水泵(2)做压力闭环控制记录不同压力条件下水压由低到高，平稳运行以及由高到低时的压力、流量和电流的数值曲线；
[0018]步骤4，以流量传感器(12)数据作为反馈量对航空水泵(2)做流量闭环控制，记录不同流量条件下流量由小到大，平稳运行以及由大到小时的压力、流量和电流的数值曲线；
[0019]步骤5，对上述两步骤测得的曲线数据进行曲线拟合并建立状态方程描述描述压力、流量和电流三者之间的关系，求辨识参数；
[0020]步骤6，以电流传感器(20)测得的水泵电流为反馈量并根据求的辨识参数做闭环控制，验证参数有效性。
[0021]本专利技术具有以下技术效果：
[0022](1)适用多类型的水泵和喷雾装置，不仅适用于直流隔膜泵，也适用于离心泵，齿轮泵等常规水泵和喷雾装置的电流闭环测试。
[0023](2)测试平台不仅对水泵的电流闭环做测试，同时可对水泵的压力及流量做闭环测试，实现了多功能的“集成”。
[0024](3)测试平台对测得的参数做参数辨识，让测试平台不仅可以观测到水泵工作时的各状态曲线，更可以根据曲线之间的关系得到相应的数学模型。
附图说明
[0025]图1为一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台整体结构框图；
[0026]图2为测试安装台示意图；
[0027]图3为喷雾装置示意图；
[0028]图4为参数辨识流程图；
[0029]其中：1
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测试安装台、2
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航空水泵、3
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测量模块、4
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喷雾装置、5
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水管支架、6
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水箱、7
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F4控制板、8
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电源模块、9
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PVC透明软管、10
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直通螺纹接头、11
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双内丝管古、12
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流量传感器、13
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三通分流器、14
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压力传感器、15
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U型抱箍、16
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弯头螺纹接头、17
‑
UPVC透明硬直水
管、18
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UPVC透明管帽、19
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内走水防漏滴高压喷头、20
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电流传感器、21
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水管管夹、22
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铝型材支撑架、23
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DC48V电源、24
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48V转24V变压器、25
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48V转5V变压器。
具体实施方式
[0030]下面结合专利技术实例中的附图，对专利技术方案做详细阐述。
[0031]如图1所示的一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台整体结构框图，它主要由以下几部分组成：1
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台，其特征在于，包括测试安装台(1)、航空水泵(2)、测量模块(3)、喷雾装置(4)、水箱(6)、F4控制板(7)、电源模块(8)；水箱(6)通过PVC透明软管(9)和航空水泵(2)相连，PVC透明软管(9)上装有直通螺纹接头(10)，航空水泵(2)出水口处通过PVC透明软管(9)以及双内丝管古(11)连接测量模块(3)，测量模块(3)分别通过三通分流器(13)和PVC透明软管(9)与喷雾装置(4)相连,水流从水箱(6)经航空水泵(2)、测量模块(3)流向喷雾装置(4)；所述F4控制板(7)固定在测试安装台(1)上，并与测量模块(3)的流量传感器(12)、压力传感器(14)、电流传感器(20)以及航空水泵(2)相连，实时采集并分析处理电流、水压和流量数据同时根据不同控制要求对航空水泵(2)进行闭环控制。2.根据权利要求1所述的一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台，其特征在于，所述测试安装台(1)上按照水泵恒压和流量控制测试需要设置相应安装孔，使航空水泵(2)、F4控制板(7)以及测量模块(3)紧密固定在测试安装台(1)上。3.根据权利要求1所述的一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台，其特征在于，流量传感器(12)、压力传感器(14)通过三通分流器(13)相连测量水泵出水口处压力和流量参数，电流传感器(20)串接在航空水泵(2)电源负极，用于测量航空水泵(2)电流参数。4.根据权利要求1所述的一种基于电流闭环的水泵恒压和流量控制测量平台，其特征在于，所述喷雾装置(4)由两个内走水防漏滴高压喷头(19)安装在UPVC透明硬直水管(17)上，UPVC透明硬直水管(17)通过UPVC透明管帽(18)密封，喷雾装置(4)通过弯头螺纹接头(16)与测量模块(3)连接。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘慧，张璇，杜志鹏，刘子涵，杜伟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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