一种基于动态参数反馈的非电量伺服控制方法与流程

本发明涉及非电量伺服控制，具体为一种基于动态参数反馈的非电量伺服控制方法。

背景技术：

1、非电量伺服控制通常以温度、流量和压差作为反馈量，依据受控对象的产热模型确定目标流量，并结合管路阻抗及压力源特性生成支路开度指令。现有方法多采用预先标定的模型参数，或根据单一温度偏差修正流量给定值，缺少对不同参数变化来源的区分。

2、长期运行过程中，负载状态变化会引起产热模型参数漂移，介质黏度、管路沉积及有效充液容积变化会引起管路水力特性参数漂移。两类参数共同作用于温度、压差和流量响应，容易造成产热变化与水力变化相互误判，使参数更新发生交叉干扰，导致冷却液流量伺服给定值逐步偏离实际需求。因此，如何辨识并协同校正产热模型参数与管路水力特性参数的耦合漂移，是非电量伺服控制领域需要解决的技术问题。

3、为此，提出一种基于动态参数反馈的非电量伺服控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于动态参数反馈的非电量伺服控制方法，通过在线辨识多支路水力参数，以累积体积配对进出口温度，经热功率一致性校验更新热扰动参数，并在压力源能力约束下整体解算开度指令，实现动态参数反馈的非电量伺服控制。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于动态参数反馈的非电量伺服控制方法，包括：

4、在开度指令变动窗口内同步采集各支路流量、并联段总压差与总流量，依据总压差响应与总流量响应确定压力源压差斜率，结合各支路流量响应辨识各支路阻抗；

5、在黏性主导段采集压差、流量与介质反馈温度，构建压差随温度变化的关系，依据全支路共有关系形态确定介质变化，依据单支路专有的关系位置确定几何流阻，并判定各支路流量有效性；

6、对有效流量作累积，以累积体积重排进出口温度序列，按管段容积作序列平移获得配对温差；

7、依据并联段总流量、进出口温差与并联段散热确定总热功率，与各支路热功率汇总值在容差内一致时按对象状态分区间更新热扰动参数，超出容差时依据关系位置偏移或序列平移偏移回退更新几何流阻或管段容积；

8、依据热扰动参数确定各支路目标流量，依据各支路阻抗、压力源压差斜率、几何流阻与介质变化整体解算各支路开度指令。

9、优选的，辨识各支路阻抗具体包括：在开度指令变动前后设置采样窗口，仅变动一条支路的开度指令；以并联段总压差变化量与并联段总流量变化量的比值确定压力源压差斜率，按并联段总流量工作点归档为压力源压差斜率映射；根据开度指令未变支路的流量响应确定各支路阻抗；从并联段总流量变化量中扣除开度指令未变支路的流量变化量及并联段总压差变化引起的流量变化量，根据剩余流量变化量与开度指令变动量的比值确定对应支路开度增益；样本数低于预设值的工作点分段，在温度调节需求处于预设低位区间时施加按照已归档的对应支路开度增益反算的开度指令变动量。

10、优选的，介质变化与几何流阻确定具体包括：在同开度驻留点随介质反馈温度变化采集黏性主导段压差与支路流量，构建支路压差随温度变化关系；以温度区间端点压差落差为形态方向投影量，以参考温度压差为位置方向投影量；温度区间与出厂基线温度区间重叠跨度达到预设值时，将形态方向投影量、位置方向投影量与同开度驻留点、同流态区间的出厂基线投影量对比，获得形态方向偏移量与位置方向偏移量；支路位置方向偏移量与形态方向偏移量均同向且形态方向偏移量超出形态基线容差时，确定介质变化温度调节量；支路位置方向偏移量同向且形态方向偏移量未超出形态基线容差时，确定共用段通流下降；单一支路位置方向偏移量超出位置基线容差且形态方向偏移量与余下支路一致时，以位置方向偏移量换算对应支路几何流阻。

11、优选的，判定各支路流量有效性，具体包括：各支路流量汇总值与并联段总流量的差值不超过流量汇总容差时，判定拓扑一致；拓扑一致时，以当前并联段总压差与总流量核验压力源压差斜率映射，满足时判定压头状态未变，否则中止模型一致判定；压头状态未变时，根据各支路当前开度、各支路阻抗、各支路几何流阻、介质变化、共用段通流下降、介质反馈温度及并联段总压差计算各支路期望流量，期望流量与实测流量的差值不超过模型流量容差时，判定模型一致；开度指令未变窗口内的实测流量波动带处于基线波动带时，判定平稳；拓扑一致、模型一致及平稳均成立时，将实测流量标记为有效流量。

12、优选的，获得配对温差，具体包括：累积有效流量，获得累积体积；以采样时刻对应的累积体积标记进口温度及出口温度，形成进口体积域序列与出口体积域序列；进口温度发生变化率反转或出现极值且流量变化率处于预设流量变化率区间时，以管段容积为搜索中心逐值平移出口体积域序列，将进口体积域序列与平移后的出口体积域序列在相同累积体积处的温度差值沿窗口汇总为配对残差，以最小配对残差对应的平移量作为实际平移量；按照实际平移量对齐进口体积域序列与出口体积域序列，获得配对温差；以配对残差的离散程度作为弥散度，弥散度超出健康基线弥散度时判定流动异常并中止配对温差参与热功率计算；以实际平移量与管段容积的差值作为容积偏移量。

13、优选的，按照对象状态分区更新热扰动参数，具体包括：根据有效流量、配对温差及介质比热计算各支路热功率；对象温升速率处于零邻域时，以各支路热功率与对象散热计算对象热扰动功率；根据固化热扰动参数的相邻对象状态分区取值落差重划对象状态分区，取值落差超出预设落差范围时细分，处于预设落差范围时合并；热功率差值不超过热功率容差时，在同对象状态分区选取负载方向相反、负载幅值区间重叠且对象温度差值不超过温度配对容差的对象热扰动功率进行配对；叠合负载方向不变成分、抵消负载方向反号成分，更新对象状态分区的热扰动参数。

14、优选的，热功率差值超出热功率容差且各支路流量持续有效、无瞬时气体夹带标记时，启动回退更新；容积偏移量连续同向增大的周期数达到预设值时，根据容积偏移量更新有效充液容积，并以有效充液容积重新获得配对温差、各支路热功率及热功率差值；重算后的热功率差值仍超出热功率容差时，根据支路参数偏移待查标记定位对应支路，从对应支路位置方向偏移量中扣除各支路形态方向偏移量的同向共有部分，根据剩余偏移量更新对应支路几何流阻并累积为几何流阻累计偏移量；在温度调节需求处于预设低位区间时通过大流量驻留段重测位置方向投影量，位置方向投影量恢复至出厂基线时撤销几何流阻累计偏移量，位置方向投影量未恢复至出厂基线时将几何流阻累计偏移量计入不可恢复累计量。

15、优选的，对各支路开度指令进行整体解算，具体包括：以热扰动参数、对象状态量、负载量及温度目标计算各支路应带走热功率，按介质比热与进出口温升上限换算目标流量，并以上一周期配对温差校核目标流量，取换算值与校核值的较大值；结合各支路阻抗、各支路开度增益、各支路几何流阻、介质变化、共用段通流下降及压力源压差斜率映射，解算候选开度组合的流量分配；迭代候选开度组合至流量分配与目标流量的差值不超过目标流量容差；流量分配汇总值超出压力源压差能力时，按温度上限裕度由大到小依次缩减目标流量并解算，重复至预设次数仍超出时，保持上一周期开度指令；开度指令变化率限幅后下达，限幅时冻结各支路几何流阻与热扰动参数更新；实测流量与目标流量的差值形成残差补偿量，残差补偿量用于下一周期开度组合解算。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、1、本发明通过在单支路开度指令变动窗口内同步分析并联段总压差、总流量与各支路流量响应，分别获得压力源压差斜率、支路阻抗及开度增益，并依据黏性主导段的压差-温度关系，将全支路共有的介质变化、共用段通流下降与单支路几何流阻偏移区分。结合拓扑一致性、压头状态、模型一致性和平稳性核验，仅将满足条件的实测流量用于后续计算，能够减少压力源波动、介质变化、局部阻力变化及测量扰动之间的相互误判，提高水力参数在线辨识的准确性与有效性。

18、2、本发明通过将有效流量累积为体积坐标，并以管段容积为搜索中心平移出口温度序列，使进口温度与同一流体体积对应的出口温度完成配对，能够降低输送时滞和变流量运行对温差计算的干扰。以配对残差的离散程度识别流动异常，以并联段总热功率与各支路热功率汇总值的一致性限定热扰动参数更新；发生热功率失配时，依据容积偏移量和位置方向偏移量依次回退修正有效充液容积与几何流阻，能够阻止异常温差或错误参数进入更新过程，提高热功率核算和参数校正的可信度。

19、3、本发明通过按对象状态划分参数区间，并选取负载方向相反、负载幅值区间重叠且对象温度相匹配的热扰动功率进行配对，分离负载方向成分与对象热扰动成分，使热扰动参数对应具体运行状态。根据更新后的热扰动参数确定各支路目标流量，综合压力源压差能力、支路阻抗、开度增益、几何流阻及介质变化迭代求解开度组合，并设置温度上限裕度排序缩减、开度变化率限幅、参数冻结和残差补偿，能够协调多支路流量分配与压力约束，保持长期运行中的目标跟踪精度和伺服调节稳定性。