本申請(qǐng)涉及蒸發(fā)器控制，具體為一種壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一，通過(guò)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)，在蒸發(fā)的過(guò)程中吸收熱量，達(dá)到制冷的效果，廣泛應(yīng)用于制冷系統(tǒng)中。

2、結(jié)晶設(shè)備是一種用于將物質(zhì)從液態(tài)或氣態(tài)轉(zhuǎn)換為固態(tài)（結(jié)晶）形式的工業(yè)設(shè)備，在化工、制藥、冶金等多個(gè)行業(yè)中，結(jié)晶是分離純化、濃縮溶液、制造固體產(chǎn)品（如晶體鹽、糖、藥物等）以及控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要過(guò)程，在結(jié)晶設(shè)備中，蒸發(fā)器是不可或缺的一部分，通過(guò)蒸發(fā)器來(lái)蒸發(fā)溶劑，使溶質(zhì)達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，促進(jìn)結(jié)晶的形成，在蒸發(fā)器中，蒸發(fā)速率通常與蒸發(fā)器內(nèi)的壓力有關(guān)，當(dāng)蒸發(fā)器內(nèi)的壓力發(fā)生變化時(shí)，會(huì)影響其中溶劑的沸點(diǎn)，從而使蒸發(fā)速率發(fā)生了改變，因此在現(xiàn)有技術(shù)中通常需要使用壓力補(bǔ)償裝置來(lái)對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而穩(wěn)定結(jié)晶過(guò)程。

3、然而，在現(xiàn)有的壓力補(bǔ)償過(guò)程中，往往存在響應(yīng)速度慢、控制精度不足等問(wèn)題，導(dǎo)致壓力補(bǔ)償效果不理想，影響結(jié)晶品質(zhì)和效率，例如在出現(xiàn)操作故障、環(huán)境變化等情況時(shí)，現(xiàn)有的壓力補(bǔ)償設(shè)備會(huì)無(wú)法迅速響應(yīng)并穩(wěn)定系統(tǒng)，從而產(chǎn)生一定的滯后時(shí)間，無(wú)法迅速處理大幅度的壓力變化，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力偏離預(yù)期范圍影響結(jié)晶過(guò)程的穩(wěn)定性。

4、所以有必要提供一種壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)及控制方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

5、需要說(shuō)明的是，本背景技術(shù)部分中公開(kāi)的以上信息僅用于理解本申請(qǐng)構(gòu)思的背景技術(shù)，并且因此，它可以包含不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本申請(qǐng)所要解決的問(wèn)題是：提供一種壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)及控制方法，通過(guò)建立多級(jí)反饋控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)器壓力補(bǔ)償過(guò)程中的多級(jí)調(diào)控，提高運(yùn)行穩(wěn)定性。

2、本申請(qǐng)解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種壓力補(bǔ)償控制方法，包括：

3、工控機(jī)接收來(lái)自采集設(shè)備所采集的第一信號(hào)，并對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行處理，確定蒸發(fā)器的實(shí)時(shí)壓力狀態(tài)，其中第一信號(hào)為蒸發(fā)器內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)，該運(yùn)行參數(shù)包括壓力、溫度、流量和液位高度；

4、建立多級(jí)反饋控制機(jī)制，并根據(jù)蒸發(fā)器的實(shí)時(shí)壓力狀態(tài)生成至少兩個(gè)反饋信號(hào)，該反饋信號(hào)表示不同的運(yùn)行參數(shù)對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)部壓力產(chǎn)生的影響；

5、工控機(jī)接收生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)反饋信號(hào)的優(yōu)先級(jí)，建立多級(jí)調(diào)控策略，其中，多級(jí)調(diào)控策略包括pid控制算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及預(yù)測(cè)模型控制算法；

6、對(duì)整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，并判斷是否出現(xiàn)過(guò)度補(bǔ)償和補(bǔ)償滯后，并生成微調(diào)信號(hào)，將微調(diào)信號(hào)發(fā)送至第三級(jí)調(diào)控策略的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，同時(shí)發(fā)出預(yù)警。

7、在本申請(qǐng)的技術(shù)方案實(shí)施過(guò)程中，采用該多級(jí)反饋控制機(jī)制的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠在蒸發(fā)器壓力出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)迅速做出響應(yīng)，通過(guò)精準(zhǔn)的調(diào)控確保蒸發(fā)器內(nèi)壓力穩(wěn)定，進(jìn)而優(yōu)化結(jié)晶過(guò)程。此外，系統(tǒng)引入的智能預(yù)警機(jī)制可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)操作環(huán)境，降低因人為或環(huán)境因素導(dǎo)致的壓力異常風(fēng)險(xiǎn)，提升整體結(jié)晶操作的效率和產(chǎn)品品質(zhì)。

8、進(jìn)一步的，對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行處理進(jìn)一步包括：

9、對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行時(shí)間戳標(biāo)記，將第一信號(hào)轉(zhuǎn)換為帶有時(shí)間序列的連續(xù)信號(hào)；

10、對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行噪聲濾除處理，通過(guò)數(shù)據(jù)擬合方法，將處理后的連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為信號(hào)變化曲線；

11、對(duì)信號(hào)變化曲線進(jìn)行分析，并從信號(hào)變化曲線中提取特征參數(shù)，該特征參數(shù)包括變化趨勢(shì)、周期、幅值波動(dòng)；

12、對(duì)提取出的特征參數(shù)進(jìn)行綜合分析，并生成蒸發(fā)器的健康狀態(tài)報(bào)告。

13、進(jìn)一步的，所述反饋信號(hào)的數(shù)量代表多級(jí)反饋控制機(jī)制的級(jí)數(shù)，并且該反饋信號(hào)為模擬信號(hào)，通過(guò)所述反饋信號(hào)的幅度波動(dòng)，確定多級(jí)反饋機(jī)制的優(yōu)先級(jí)。

14、進(jìn)一步的，所述反饋信號(hào)的幅度波動(dòng)采用均方差法獲取，獲取每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反饋信號(hào)幅度值，然后對(duì)這些幅度值進(jìn)行均方差計(jì)算。

15、進(jìn)一步的，蒸發(fā)器中設(shè)置有壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，該壓力補(bǔ)償系統(tǒng)為多級(jí)自適應(yīng)閥門(mén)，在不同優(yōu)先級(jí)下，對(duì)應(yīng)的閥門(mén)材料不同。

16、進(jìn)一步的，所述多級(jí)自適應(yīng)閥門(mén)包括形狀記憶合金閥門(mén)、鈦合金閥門(mén)以及智能材料閥門(mén)。

17、進(jìn)一步的，所述微調(diào)信號(hào)為第三級(jí)調(diào)控策略的輸入信號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)度補(bǔ)償時(shí)，該微調(diào)信號(hào)為負(fù)反饋信號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)調(diào)節(jié)滯后時(shí)，則微調(diào)信號(hào)為正反饋信號(hào)。

18、進(jìn)一步的，在生成微調(diào)信號(hào)時(shí)，同步生成預(yù)警信號(hào)，并發(fā)送至控制中心。

19、一種壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括：

20、壓力狀態(tài)確定模塊，用于工控機(jī)接收來(lái)自采集設(shè)備所采集的第一信號(hào)，并對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行處理，確定蒸發(fā)器的實(shí)時(shí)壓力狀態(tài)，其中第一信號(hào)為蒸發(fā)器內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)，該運(yùn)行參數(shù)包括壓力、溫度、流量和液位高度；

21、多級(jí)反饋機(jī)制建立模塊，用于建立多級(jí)反饋控制機(jī)制，并根據(jù)蒸發(fā)器的實(shí)時(shí)壓力狀態(tài)生成至少兩個(gè)反饋信號(hào)，該反饋信號(hào)表示不同的運(yùn)行參數(shù)對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)部壓力產(chǎn)生的影響；

22、多級(jí)調(diào)控策略選擇模塊，用于工控機(jī)接收生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)反饋信號(hào)的優(yōu)先級(jí)，建立多級(jí)調(diào)控策略，其中，多級(jí)調(diào)控策略包括pid控制算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法以及預(yù)測(cè)模型控制算法；

23、微調(diào)預(yù)警模塊，用于對(duì)整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，并判斷是否出現(xiàn)過(guò)度補(bǔ)償和補(bǔ)償滯后，并生成微調(diào)信號(hào)，將微調(diào)信號(hào)發(fā)送至第三級(jí)調(diào)控策略的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，同時(shí)發(fā)出預(yù)警。

24、本申請(qǐng)的有益效果是：本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)及控制方法，采用該多級(jí)反饋控制機(jī)制的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠在蒸發(fā)器壓力出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)迅速做出響應(yīng)，通過(guò)精準(zhǔn)的調(diào)控確保蒸發(fā)器內(nèi)壓力穩(wěn)定，進(jìn)而優(yōu)化結(jié)晶過(guò)程。此外，系統(tǒng)引入的智能預(yù)警機(jī)制可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)操作環(huán)境，降低因人為或環(huán)境因素導(dǎo)致的壓力異常風(fēng)險(xiǎn)，提升整體結(jié)晶操作的效率和產(chǎn)品品質(zhì)。

25、除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本申請(qǐng)還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種壓力補(bǔ)償控制方法，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力補(bǔ)償控制方法，其特征在于：對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行處理進(jìn)一步包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力補(bǔ)償控制方法，其特征在于：所述反饋信號(hào)的數(shù)量代表多級(jí)反饋控制機(jī)制的級(jí)數(shù)，并且該反饋信號(hào)為模擬信號(hào)，通過(guò)所述反饋信號(hào)的幅度波動(dòng)，確定多級(jí)反饋機(jī)制的優(yōu)先級(jí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種壓力補(bǔ)償控制方法，其特征在于：所述反饋信號(hào)的幅度波動(dòng)采用均方差法獲取，獲取每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反饋信號(hào)幅度值，然后對(duì)這些幅度值進(jìn)行均方差計(jì)算。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力補(bǔ)償控制方法，其特征在于：蒸發(fā)器中設(shè)置有壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，該壓力補(bǔ)償系統(tǒng)為多級(jí)自適應(yīng)閥門(mén)，在不同優(yōu)先級(jí)下，對(duì)應(yīng)的閥門(mén)材料不同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種壓力補(bǔ)償控制方法，其特征在于：所述多級(jí)自適應(yīng)閥門(mén)包括形狀記憶合金閥門(mén)、鈦合金閥門(mén)以及智能材料閥門(mén)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力補(bǔ)償控制方法，其特征在于：所述微調(diào)信號(hào)為第三級(jí)調(diào)控策略的輸入信號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)度補(bǔ)償時(shí)，該微調(diào)信號(hào)為負(fù)反饋信號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)調(diào)節(jié)滯后時(shí)，則微調(diào)信號(hào)為正反饋信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力補(bǔ)償控制方法，其特征在于：在生成微調(diào)信號(hào)時(shí)，同步生成預(yù)警信號(hào)，并發(fā)送至控制中心。

9.一種壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)，其特征在于：該控制系統(tǒng)包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)，其特征在于：用于實(shí)施如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的壓力補(bǔ)償控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)及控制方法，屬于蒸發(fā)器技術(shù)領(lǐng)域，包括工控機(jī)接收來(lái)自采集設(shè)備所采集的第一信號(hào)，并對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行處理；建立多級(jí)反饋控制機(jī)制，并根據(jù)蒸發(fā)器的實(shí)時(shí)壓力狀態(tài)生成至少兩個(gè)反饋信號(hào)；工控機(jī)接收生成的反饋信號(hào)，并根據(jù)反饋信號(hào)的優(yōu)先級(jí)，建立多級(jí)調(diào)控策略；對(duì)整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，并生成微調(diào)信號(hào)，同時(shí)發(fā)出預(yù)警。在本申請(qǐng)的技術(shù)方案實(shí)施過(guò)程中，采用多級(jí)反饋控制機(jī)制的壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，能夠在蒸發(fā)器壓力出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)迅速做出響應(yīng)，通過(guò)精準(zhǔn)的調(diào)控確保蒸發(fā)器內(nèi)壓力穩(wěn)定，進(jìn)而優(yōu)化結(jié)晶過(guò)程。此外，智能預(yù)警機(jī)制可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)操作環(huán)境，降低因人為或環(huán)境因素導(dǎo)致的壓力異常風(fēng)險(xiǎn)，提升整體結(jié)晶操作的效率和產(chǎn)品品質(zhì)。

技術(shù)研發(fā)人員：沈杰,任心孝,吳科衛(wèi)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州恩創(chuàng)機(jī)械有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28