空压机自适应陷波控制方法、装置、电子设备和存储介质
文献发布时间:2024-04-18 20:02:18
技术领域
本发明涉及空气压缩机技术领域,特别是涉及一种空压机自适应陷波控制方法、一种空压机自适应陷波控制装置、一种电子设备和一种存储介质。
背景技术
磁悬浮轴承利用电磁力提供无接触支撑,将转子悬浮于空气之中,在空压机、分子泵、航天发动机等高转速场合具有重要应用前景。
空气压缩机作为提供空气动力来源的核心设备,在各行业得到广泛应用,传统机械轴承空压机噪音大且易损件多,难以满足免维护、安静、无油等要求。磁悬浮空压机将磁悬浮技术应用到空气压缩机中,实现转子无机械摩擦运行,具有寿命长、空气洁净度高、运行能效高等优点,是空气压缩机行业研究的一大热点。
空气压缩机冷却主要靠外装风机、轴向流散热同步叶轮以及水冷散热等,加上额定运行转速高,压缩机运行过程中内部长期处于高温状态。受到高温的影响,转子在运行过程中会出现膨胀、伸长等情况,转子特性出现变化。一般采取在控制系统中加入具有一定带宽的陷波器来抑制转子弯曲模态,转子的弯曲模态频率很容易通过仿真得到。但对于受热膨胀、伸长的转子,其弯曲模态频率会随着温度的升高而变化,从而偏出陷波器的抑制范围,激发出转子弯曲模态频率,导致精度差甚至失稳。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种空压机自适应陷波控制方法、一种空压机自适应陷波控制装置、一种电子设备和一种存储介质。
为了解决上述问题,在本发明的第一个方面,本发明实施例公开了一种空压机自适应陷波控制方法,应用于空压机控制系统,所述空压机控制系统与空压机连接,所述空压机控制系统存储有温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,所述温度-陷波中心频率曲线基于历史定子温度和历史陷波中心频率拟合,所述方法包括:
采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率;
依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率;
响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率;
基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制。
可选地,所述方法还包括:
响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件,执行所述采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率的步骤。
可选地,所述温度-陷波中心频率曲线通过如下步骤拟合确定:
获取转子坎贝尔图数据;
依据所述转子坎贝尔图数据确定初始陷波器中心频率和带宽;
控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽;
在所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽运行时,采集空压机的定子运行温度为所述历史定子温度;
采集空压机的转子位移信号;
依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率;
将所述调整陷波中心频率确定为所述历史陷波器中心频率;
依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
可选地,所述温度-陷波中心频率曲线还通过如下步骤拟合确定:
将所述调整陷波中心频率更新所述初始陷波器中心频率,并基于更新后的初始陷波器中心频率,执行所述控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽的步骤。
可选地,所述依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率的步骤包括:
对所述转子位移信号进行傅里叶转换,确定反向涡动频率和前向涡动频率;
当所述反向涡动频率与预设扰动频率匹配时,基于预设步长减小所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率;
当所述前向涡动频率与所述预设扰动频率匹配时,基于所述预设步长增加所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率。
可选地,所述依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线的步骤包括:
结合所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度,生成样本数据;
基于所述样本数据对所述预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
可选地,所述方法还包括:
计算所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率的差值;
当所述当前陷波中心频率的差值大于预设调整阈值时,确定所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件;
当所述当前陷波中心频率的差值不大于预设调整阈值时,所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件。
在本发明的第二个方面,本发明实施例公开了一种空压机自适应陷波控制装置,应用于空压机控制系统,所述空压机控制系统与空压机连接,所述空压机控制系统存储有温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,所述温度-陷波中心频率曲线基于历史定子温度和历史陷波中心频率拟合,所述装置包括:
第一采集模块,用于采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率;
目标陷波中心频率确定模块,用于依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率;
调整模块,用于响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率;
控制模块,用于基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制。
在本发明的第三个方面,本发明实施例公开了一种电子设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的空压机自适应陷波控制方法的步骤。
在本发明的第四个方面,本发明实施例公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的空压机自适应陷波控制方法的步骤。
本发明实施例包括以下优点:
本发明实施例通过采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率;依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率;响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率;基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制,本发明实施例可以根据定子温度实时调节当前陷波中心频率,实现自适应更新陷波中心频率,对空压机进行控制,解决了当空压机转子受热膨胀伸长时,转子特性发生变化,导致激发弯曲模态的问题,可以减少对空压机运行频率的影响,保持空压机的高效运行。
附图说明
图1是本发明的一种空压机自适应陷波控制方法实施例的步骤流程图;
图2是本发明的另一种空压机自适应陷波控制方法实施例的步骤流程图;
图3是本发明的空压机控制系统与空压机的连接示意图;
图4是本发明的另一种空压机自适应陷波控制方法实施例的转子坎贝尔图;
图5是本发明的一种空压机自适应陷波控制方法示例的曲线拟合步骤流程图;
图6是本发明的一种空压机自适应陷波控制方法示例的步骤流程图;
图7a是本发明的一种空压机自适应陷波控制方法示例的第一种陷波中心频率和带宽的陷波器伯德图;
图7b是本发明的一种空压机自适应陷波控制方法示例的第二种陷波中心频率和带宽的陷波器伯德图;
图7c是本发明的一种空压机自适应陷波控制方法示例的第三种陷波中心频率和带宽的陷波器伯德图;
图7d是本发明的一种空压机自适应陷波控制方法示例的第四种陷波中心频率和带宽的陷波器伯德图;
图8是本发明的一种空压机自适应陷波控制装置实施例的结构框图;
图9是本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图;
图10是本发明实施例提供的一种存储介质的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
针对于目前的,空压机转子弯曲模态的仿真具有一定的困难(一是难以在运行过程中得到转子的温度,二是转子组件的热套、过盈配合特性随温度变化难以描述)。通过增加陷波器带宽可以应对弯曲模态频率变化,使得在带宽范围内的频率得到抑制,但是这会造成运行频率下的大相位滞后,影响系统稳定性。
为此提出了本发明实施例:
参照图1,示出了本发明的一种空压机自适应陷波控制方法实施例的步骤流程图,所述空压机自适应陷波控制方法应用于空压机控制系统,所述空压机控制系统与空压机连接,所述空压机控制系统存储有温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,所述温度-陷波中心频率曲线基于历史定子温度和历史陷波中心频率拟合。
在本发明实施例中,空压机控制系统与空压机连接,空压机控制系统可以采集空压机的各种运行状态信息。空压机控制系统存储有预先基于空压机的历史定子温度和历史陷波中心频率拟合温度-陷波中心频率曲线及该温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,可以通过温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,确定陷波中心频率。其中,历史定子温度和历史陷波中心频率是指空压机在测试或过往运行时,空压机的定子温度和陷波中心频率。陷波中心频率指的是滤波器所抑制的特定频率。空压机可以通过调整陷波中心频率,可以实现对不同频率的抑制。
所述空压机自适应陷波控制方法具体可以包括如下步骤:
步骤101,采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率;
在空压机开启运行后,可以采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率。
其中,实时定子温度是指在采集时刻空压机的定子温度。当前陷波中心频率则是在采集时刻空压机的陷波器对应的陷波中心频率。
步骤102,依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率;
依据采集到的实时定子温度作为输入值,代入到曲线函数后,确定出在该实时定子温度对应的陷波中心频率,即为目标陷波中心频率。
步骤103,响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率;
得到目标陷波中心频率后,与采集到的当前陷波中心频率进行比较,当目标陷波中心频率与当前陷波中心频率满足预设调整条件时,即需要对当前陷波中心频率进行调整,采用目标陷波中心频率更新当前陷波中心频率,以使得当前陷波中心频率可以自适应的调整。
其中,预设调整条件可以根据空压机控制系统中陷波器的状态进行确定,对于具体的调整条件本发明实施例不作限定。
步骤104,基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制。
对当前陷波中心频率进行更新后,空压机控制系统基于更新后的当前陷波中心频率对空压机进行控制。
并且周期性地对当前陷波中心频率进行自适应调整。
本发明实施例通过采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率;依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率;响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率;基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制,本发明实施例可以根据定子温度实时调节当前陷波中心频率,实现自适应更新陷波中心频率,对空压机进行控制,解决了当空压机转子受热膨胀伸长时,转子特性发生变化,导致激发弯曲模态的问题,可以减少对空压机运行频率的影响,保持空压机的高效运行。
参照图2,示出了本发明的另一种空压机自适应陷波控制方法实施例的步骤流程图,所述空压机自适应陷波控制方法应用于空压机控制系统,所述空压机控制系统与空压机连接,所述空压机控制系统存储有温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,所述温度-陷波中心频率曲线基于历史定子温度和历史陷波中心频率拟合。
对于空压机控制系统与空压机的连接,以及空压机控制系统与空压机的信息采集可以参照图3,在空压机日常运行时,空压机控制系统会对空压机机组进行实时状态监测,保证空压机机组的正常工作,并诊断空压机是否存在故障,监测的主要内容有:电机电流、进出口压力、吸排气流量和各种温度等。由于空压机运行过程中内部长期处于高温状态,机组会对电机定子温度、轴承温度、进出气温度等进行监测,避免出现过温情况。由于电机定子与电机转子最接近,其温度与电机转速和转子的热辐射具有密切关系,因此将电机定子温度作为控制变量。
空压机控制系统存储有温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,温度-陷波中心频率曲线基于历史定子温度和历史陷波中心频率拟合。即可以通过在使用空压机前,针对空压机在实验中测得的历史定子温度和历史陷波中心频率进行温度-陷波中心频率曲线的拟合,确定温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数。
所述温度-陷波中心频率曲线通过如下步骤拟合确定:
步骤S1,获取转子坎贝尔图数据;
步骤S2,依据所述转子坎贝尔图数据确定初始陷波器中心频率和带宽;
可以首先获取空压机转子的转子坎贝尔图数据,该转子坎贝尔图数据中包含转子坎贝尔图。转子坎贝尔图通常以两个轴表示。横轴代表旋转速度(通常以转每分钟或赫兹为单位),纵轴表示共振频率(以赫兹为单位)。通过在图上绘制旋转速度和共振频率之间的曲线,可以显示出转子系统可能发生共振的区域。
在转子坎贝尔图中,共振区域通常以稳定性区域和不稳定性区域表示。稳定性区域表示转子系统在该区域内具有良好的动力学特性,而不稳定性区域表示转子系统可能受到共振影响,导致振动增大或破坏性振动。
可以根据转子坎贝尔图,按照最高转速条件设定初始陷波器中心频率Ω和带宽B。如图4为转子坎贝尔图,假如最高运行频率为500Hz(赫兹),转子弯曲频率为880Hz,由图4可知运行至500Hz时的反向涡动频率为822Hz,前向涡动频率为944Hz,则将陷波器中心频率设为880Hz,带宽设置为130Hz。
步骤S3,控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽;
得到初始的陷波器中心频率和带宽后,首先空压机以初始陷波器中心频率和带宽进行运行。
步骤S4,在所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽运行时,采集空压机的定子运行温度为所述历史定子温度;
考虑空压机的最恶劣运行环境,在空压机机组最高环境温度和最高转速条件下进行实验。空压机机组基于初始陷波器中心频率和运行带宽运行时,可以将空压机机组升至最高转速,在运行过程中,采集空压机的定子运行温度为所述历史定子温度
步骤S5,采集空压机的转子位移信号;
刚开始温度较低,转子特性变化不大,弯曲频率能被陷波器抑制,随着运行时间变长,转子温度逐渐上升,转子悬浮精度逐渐变差,可以对转子位移信号进行采集,即采集空压机的转子位移信号。
步骤S6,依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率;
基于转子位移信号可以发现除运行频率之外,还存在与一弯前向涡动频率或反向涡动频率相差不大的高频扰动,可以基于转子位移信号和初始陷波器中心频率,确定出需要调整的调整陷波中心频率。调整陷波中心频率即为在拟合时,需要控制空压机达到的陷波中心频率。
具体地,所述依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率的步骤包括:对所述转子位移信号进行傅里叶转换,确定反向涡动频率和前向涡动频率;当所述反向涡动频率与预设扰动频率匹配时,基于预设步长减小所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率;当所述前向涡动频率与所述预设扰动频率匹配时,基于所述预设步长增加所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率。
可以对转子位移信号进行傅里叶转换,能发现除运行频率之外,还存在与一弯前向涡动频率或反向涡动频率相差不大的高频扰动,若预设扰动频率与反向涡动接近,即反向涡动频率与预设扰动频率匹配,表明转子弯曲频率下降,保持陷波器带宽不变,以频率Δx为预设步长逐渐降低陷波中心频率(Δx取值不大于扰动频率与涡动频率之差),直到精度恢复正常,位移信号FFT中不再出现高频扰动,记录此时的电机定子温度T
步骤S7,将所述调整陷波中心频率确定为所述历史陷波器中心频率;
然后可以将调整陷波中心频率确定为历史陷波器中心频率,对当前的定子温度和陷波中心频率进行记录,以用于后续的曲线拟合。
步骤S8,依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
通过步骤S1-S7,可以得到历史定子温度下,对应的历史陷波器中心频率。利用曲线拟合算法,将历史定子温度和对应的历史陷波器中心频率作为一个样本点,对预设陷波器模型公式进行拟合温度-陷波中心频率曲线,得到拟合函数
其中,曲线拟合算法包括但不限于最小二乘法、神经网络、粒子群算法。
在本发明的一示例中,预设陷波器模型公式为二阶陷波器:
其中,B=Ω
具体地,所述依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线的步骤包括:结合所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度,生成样本数据;基于所述样本数据对所述预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
此外,所述温度-陷波中心频率曲线还通过如下步骤拟合确定:
步骤S9,将所述调整陷波中心频率更新所述初始陷波器中心频率,并基于更新后的初始陷波器中心频率,执行所述控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽的步骤。
可以将步骤S1-S7确定的调整陷波中心频率作为新一轮的初始陷波器中心频率,将调整陷波中心频率更新初始陷波器中心频率,然后再次执行控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽的步骤,继续保持机组运行,温度还会继续上升,对激发出高频扰动频率的定子温度和陷波中心频率进行记录,并调整陷波中心频率,直到最后温度达到稳定。得到定子温度和陷波中心频率数据{T
所述空压机自适应陷波控制方法具体可以包括如下步骤:
步骤201,采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率。
在空压机实际运行时,可以采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率。
步骤202,依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率。
然后基于实时定子温度,在曲线函数中计算出对于的陷波中心频率,将该陷波中心频率确定为目标陷波中心频率。
步骤203,计算所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率的差值。
然后计算目标陷波中心频率与当前陷波中心频率的差值,该差值可以为目标陷波中心频率与当前陷波中心频率绝对差值,以表征目标陷波中心频率与当前陷波中心频率之间的差距
步骤204,当所述当前陷波中心频率的差值大于预设调整阈值时,确定所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件。
当目标陷波中心频率与当前陷波中心频率的差值大于预设调整阈值时,说明当前陷波中心频率距离需求达到的目标陷波中心频率存在较大的差距需要调整,目标陷波中心频率与当前陷波中心频率满足预设调整条件。
步骤205,响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率。
当需要调整时,可以响应于目标陷波中心频率与当前陷波中心频率满足预设调整条件,可以采用目标陷波中心频率更新当前陷波中心频率,即采用目标陷波中心频率替换当前陷波中心频率。
步骤206,基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制。
再基于更新后的当前陷波中心频率对空压机进行控制,以使空压机可以更高效、稳定的运行。
步骤207,当所述当前陷波中心频率的差值不大于预设调整阈值时,所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件。
当目标陷波中心频率与当前陷波中心频率的差值不大于预设调整阈值时,说明当前陷波中心频率距离需求达到的目标陷波中心频率接近,暂时无需调整,目标陷波中心频率与当前陷波中心频率不满足预设调整条件。
步骤208,响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件,执行所述采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率的步骤。
在不需要调整时,可以响应于目标陷波中心频率与当前陷波中心频率不满足预设调整条件,执行采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率的步骤,循环检测空压机的当前陷波中心频率,以实时触发对当前陷波中心频率的自适应调整,保证空压机的运行。
为了使得本领域技术人员可以清楚本发明实施例的运行过程,以下用一个示例进行说明:
可以参照图5,示出本发明的一种空压机自适应陷波控制方法示例的曲线拟合步骤流程图;
1)根据转子坎贝尔图,按照最高转速条件设定初始陷波器中心频率Ω和带宽B。
2)假设空压机运行的最高环境温度为50度,最高转速为40000r/min,刚开始运行时,转子温度较低,特性改变不明显。随着运行时间增加,假设中心频率由880Hz下降至860Hz,反向涡动下降至802Hz,前向涡动下降至924Hz。由于反向涡动频率此时已经不在陷波范围内(880±65Hz),在对位移信号进行快速傅立叶分解(FFT)时会出现一个802Hz的扰动,此时将陷波器中心频率缓慢降低,比如一次降低5Hz,直到802Hz频率消失,记录此时的陷波中心频率Ω1和温度T1。
3)继续运行转子温度还会继续升高,中心频率可能由860Hz下降至840Hz,再次重复上述操作,并且记录陷波中心频率Ω2和温度T2。直到运行至转子温度达到平衡,中心频率不再发生变化,记录的数据有{T1,T2,T3…Tn}、{Ω1,Ω2,Ω3…Ωn}多组。
4)利用曲线拟合算法(最小二乘法、神经网络、粒子群算法等)拟合温度-陷波中心频率曲线,得到拟合函数
在得到温度-陷波中心频率曲线对应的函数后,可以对空压机进行控制。
可以参照图6,示出了本发明的一种空压机自适应陷波控制方法示例的步骤流程图;
得到拟合函数后,当机组采用自适应陷波控制时,采样实时温度信号T
通过本发明实施例的方法和直接加宽陷波器带宽相比,对运行频率的影响更小。图7a为Ω=880Hz,B=130Hz陷波器的伯德图,在500Hz的相位滞后为-7.07°。假设由于温度影响陷波频率偏移20Hz,通过将陷波器带宽增加至170Hz可以抑制频率偏移带来的影响,此时Ω=880Hz,B=130Hz陷波器的伯德图如图7b,在500Hz的相位滞后约-9.28°。采用自适应陷波器算法,图7c为陷波中心频率向下偏移20Hz的伯德图,在500Hz的相位滞后约为-7.5°,图7d为陷波中心频率向下偏移20Hz的伯德图,在500Hz的相位滞后约为-6.62°,均优于增加带宽的方法。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图8,示出了本发明的一种空压机自适应陷波控制装置实施例的结构框图,所述空压机自适应陷波控制装置应用于空压机控制系统,所述空压机控制系统与空压机连接,所述空压机控制系统存储有温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,所述温度-陷波中心频率曲线基于历史定子温度和历史陷波中心频率拟合,所述空压机自适应陷波控制装置具体可以包括如下模块:
第一采集模块801,用于采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率;
目标陷波中心频率确定模块802,用于依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率;
调整模块803,用于响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率;
控制模块804,用于基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制。
在本发明的一可选实施例中,所述装置还包括:
循环模块,用于响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件,执行所述采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率的步骤。
在本发明的一可选实施例中,所述温度-陷波中心频率曲线通过如下步骤拟合确定:
获取转子坎贝尔图数据;
依据所述转子坎贝尔图数据确定初始陷波器中心频率和带宽;
控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽;
在所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽运行时,采集空压机的定子运行温度为所述历史定子温度;
采集空压机的转子位移信号;
依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率;
将所述调整陷波中心频率确定为所述历史陷波器中心频率;
依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
在本发明的一可选实施例中,所述温度-陷波中心频率曲线还通过如下步骤拟合确定:
将所述调整陷波中心频率更新所述初始陷波器中心频率,并基于更新后的初始陷波器中心频率,执行所述控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽的步骤。
在本发明的一可选实施例中,所述依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率的步骤包括:
对所述转子位移信号进行傅里叶转换,确定反向涡动频率和前向涡动频率;
当所述反向涡动频率与预设扰动频率匹配时,基于预设步长减小所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率;
当所述前向涡动频率与所述预设扰动频率匹配时,基于所述预设步长增加所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率。
在本发明的一可选实施例中,所述依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线的步骤包括:
结合所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度,生成样本数据;
基于所述样本数据对所述预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
在本发明的一可选实施例中,所述装置还包括:
计算模块,用于计算所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率的差值;
第一状态确定模块,用于当所述当前陷波中心频率的差值大于预设调整阈值时,确定所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件;
第二状态确定模块,用于当所述当前陷波中心频率的差值不大于预设调整阈值时,所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
参照图9,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:
处理器901和存储介质902,所述存储介质902存储有所述处理器901可执行的计算机程序,当电子设备运行时,所述处理器901执行所述计算机程序,以执行如本发明实施例任一项所述的空压机自适应陷波控制方法。
所述空压机自适应陷波控制方法应用于空压机控制系统,所述空压机控制系统与空压机连接,所述空压机控制系统存储有温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,所述温度-陷波中心频率曲线基于历史定子温度和历史陷波中心频率拟合,所述空压机自适应陷波控制方法包括:
采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率;
依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率;
响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率;
基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制。
可选地,所述方法还包括:
响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件,执行所述采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率的步骤。
可选地,所述温度-陷波中心频率曲线通过如下步骤拟合确定:
获取转子坎贝尔图数据;
依据所述转子坎贝尔图数据确定初始陷波器中心频率和带宽;
控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽;
在所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽运行时,采集空压机的定子运行温度为所述历史定子温度;
采集空压机的转子位移信号;
依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率;
将所述调整陷波中心频率确定为所述历史陷波器中心频率;
依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
可选地,所述温度-陷波中心频率曲线还通过如下步骤拟合确定:
将所述调整陷波中心频率更新所述初始陷波器中心频率,并基于更新后的初始陷波器中心频率,执行所述控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽的步骤。
可选地,所述依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率的步骤包括:
对所述转子位移信号进行傅里叶转换,确定反向涡动频率和前向涡动频率;
当所述反向涡动频率与预设扰动频率匹配时,基于预设步长减小所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率;
当所述前向涡动频率与所述预设扰动频率匹配时,基于所述预设步长增加所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率。
可选地,所述依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线的步骤包括:
结合所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度,生成样本数据;
基于所述样本数据对所述预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
可选地,所述方法还包括:
计算所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率的差值;
当所述当前陷波中心频率的差值大于预设调整阈值时,确定所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件;
当所述当前陷波中心频率的差值不大于预设调整阈值时,所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件。
其中,存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
参照图10,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质1001,所述存储介质1001上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如本发明实施例任一项所述的空压机自适应陷波控制方法。
所述空压机自适应陷波控制方法应用于空压机控制系统,所述空压机控制系统与空压机连接,所述空压机控制系统存储有温度-陷波中心频率曲线对应的曲线函数,所述温度-陷波中心频率曲线基于历史定子温度和历史陷波中心频率拟合,所述空压机自适应陷波控制方法包括:
采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率;
依据所述实时定子温度和所述曲线函数,确定目标陷波中心频率;
响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件,采用所述目标陷波中心频率更新所述当前陷波中心频率;
基于更新后的当前陷波中心频率对所述空压机进行控制。
可选地,所述方法还包括:
响应于所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件,执行所述采集空压机的实时定子温度和当前陷波中心频率的步骤。
可选地,所述温度-陷波中心频率曲线通过如下步骤拟合确定:
获取转子坎贝尔图数据;
依据所述转子坎贝尔图数据确定初始陷波器中心频率和带宽;
控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽;
在所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽运行时,采集空压机的定子运行温度为所述历史定子温度;
采集空压机的转子位移信号;
依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率;
将所述调整陷波中心频率确定为所述历史陷波器中心频率;
依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
可选地,所述温度-陷波中心频率曲线还通过如下步骤拟合确定:
将所述调整陷波中心频率更新所述初始陷波器中心频率,并基于更新后的初始陷波器中心频率,执行所述控制所述空压机基于所述初始陷波器中心频率和带宽的步骤。
可选地,所述依据所述转子位移信号和所述初始陷波器中心频率,确定调整陷波中心频率的步骤包括:
对所述转子位移信号进行傅里叶转换,确定反向涡动频率和前向涡动频率;
当所述反向涡动频率与预设扰动频率匹配时,基于预设步长减小所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率;
当所述前向涡动频率与所述预设扰动频率匹配时,基于所述预设步长增加所述初始陷波器中心频率,生成所述调整陷波中心频率。
可选地,所述依据所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度对预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线的步骤包括:
结合所述历史陷波器中心频率和所述历史定子温度,生成样本数据;
基于所述样本数据对所述预设陷波器模型公式拟合,生成所述温度-陷波中心频率曲线。
可选地,所述方法还包括:
计算所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率的差值;
当所述当前陷波中心频率的差值大于预设调整阈值时,确定所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率满足预设调整条件;
当所述当前陷波中心频率的差值不大于预设调整阈值时,所述目标陷波中心频率与所述当前陷波中心频率不满足预设调整条件。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种空压机自适应陷波控制方法、一种空压机自适应陷波控制装置、一种电子设备和一种存储介质,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
- 电子设备的显示控制方法、装置、电子设备和存储介质
- 电子设备控制方法及装置、电子设备及存储介质
- 一种浴室加热装置和用于控制浴室加热装置的方法、设备、电子设备及计算机可读存储介质
- 一种智能控制方法、智能控制装置、电子设备和存储介质
- 控制方法、控制装置、计算机可读存储介质和电子设备
- 空压机、空压机控制方法、装置、电子设备及存储介质
- 空压机、空压机控制方法、装置、电子设备及存储介质