一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法技術(shù)領(lǐng)域

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》涉及自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法。

圖1為2016年11月之前的技術(shù)中中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的連接圖；

圖2《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實施例提供的一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的框架圖；

圖3為該發(fā)明另一實施例提供的一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的框架圖；

圖4為該實施例中控制系統(tǒng)的連接圖；

圖5為該發(fā)明另一實施例提供的一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的框架圖；

圖6為該實施例中控制系統(tǒng)的連接圖；

圖7為該發(fā)明另一實施例提供的一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的框架圖；

圖8為該實施例中控制系統(tǒng)的連接圖；

圖9為該發(fā)明實施例提供的一種控制方法的流程圖。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法專利目的

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實施例提供了一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法，能夠針對不同的系統(tǒng)形式和設(shè)備數(shù)量，簡化系統(tǒng)的開發(fā)過程，并提高中央空調(diào)冷站的運行效率。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法技術(shù)方案

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實施例一方面提供一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)中包括冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機模塊以及冷凍泵模塊；所述冷卻塔模塊中包括至少一個冷卻塔，所述冷卻泵模塊中包括至少一個冷卻泵，所述冷機模塊中包括至少一個冷機，所述冷凍泵模塊中包括至少一個冷凍泵；所述冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機模塊以及冷凍泵模塊分別由相應(yīng)的冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器控制；所述冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器依次相連；所述冷卻塔模塊控制器還與冷卻總管控制器相連，所述冷機模塊控制器還與冷凍總管控制器相連。

進(jìn)一步地，所述冷機模塊控制器包括：臺數(shù)控制單元，用于控制所述冷機模塊中的加機操作或減機操作；冷凍供水溫度控制單元，用于控制所述冷機模塊的冷凍供水溫度設(shè)定值；冷凍水流量變化值確定單元，用于在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷凍水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷凍水流量變化值發(fā)送至所述冷凍泵模塊控制器。

進(jìn)一步地，所述冷凍泵模塊控制器包括：數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機模塊控制器發(fā)來的冷凍水流量變化值；冷凍泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整所述冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配。

進(jìn)一步地，所述冷機模塊控制器包括：臺數(shù)控制單元，用于控制所述冷機模塊中的加機操作或減機操作；冷卻水流量變化值確定單元，用于在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷卻水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷卻水流量變化值發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器。

進(jìn)一步地，所述冷卻泵模塊控制器包括：數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機模塊控制器發(fā)來的冷卻水流量變化值；冷卻泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整所述冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配。

進(jìn)一步地，所述冷卻泵模塊控制器用于將所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至所述冷卻塔模塊控制器處；相應(yīng)地，所述冷卻塔模塊控制器用于根據(jù)接收的所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整所述冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

進(jìn)一步地，所述冷凍總管控制器包括：制冷量確定單元，用于測量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測冷凍水總管在預(yù)設(shè)時刻的制冷量并將測量的制冷量或者預(yù)測的制冷量發(fā)送至所述冷機模塊控制器；壓差溫差確定單元，用于測量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器；旁通閥開度控制單元，用于根據(jù)測量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開度，以控制供回水總管的壓差。

進(jìn)一步地，所述冷卻總管控制器包括：溫度檢測單元，用于測量所述冷卻塔模塊中各個冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開度，以使得所述冷機模塊中各個冷機的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；參數(shù)提供單元，用于向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度。

進(jìn)一步地，所述冷凍泵模塊包括冷凍一級泵模塊和冷凍二級泵模塊，其中，所述冷凍一級泵模塊由冷凍一級泵模塊控制器控制，所述冷凍二級泵模塊由冷凍二級泵模塊控制器控制；所述冷凍一級泵模塊控制器與所述冷機模塊控制器相連，所述冷凍二級泵模塊控制器與所述冷凍總管控制器相連。

為實現(xiàn)上述目的，該發(fā)明實施例另一方面提供一種控制方法，所述控制方法包括：冷機模塊控制器檢測冷機模塊中產(chǎn)生的加機操作或減機操作，在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值，并將所述冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值分別發(fā)送至冷凍泵模塊控制器和冷卻泵模塊控制器；所述冷凍泵模塊控制器根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配；所述冷卻泵模塊控制器根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配；所述冷卻泵模塊控制器將所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至冷卻塔模塊控制器處；所述冷卻塔模塊控制器根據(jù)接收的所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法改善效果

《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實施例中將冷機組、冷卻泵組、冷凍泵組以及冷卻塔組作為各個整體模塊，隨著系統(tǒng)形式和設(shè)備數(shù)量的變化，只需要改變各個模塊的連接方式和各個模塊內(nèi)設(shè)備的數(shù)量，能夠適應(yīng)于不同的項目開發(fā)環(huán)境，極大地減少了項目開發(fā)過程中所投入的人力和物力。各個模塊可以通過各自的控制器進(jìn)行控制，從而能夠根據(jù)實際情況，優(yōu)化各個模塊中設(shè)備的數(shù)量，并且通過各個控制器之間的信息交互，可以協(xié)同地對整個系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而提高了中央空調(diào)冷站運行的效率。

中央空調(diào)冷站為公共建筑提供空調(diào)冷凍水，一般由冷機、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、閥門、自動控制系統(tǒng)等組成。中央空調(diào)冷站自動控制系統(tǒng)可實現(xiàn)自動管理和控制，能夠大幅提高冷站自動化水平，降低管理人力物力投入，提升中央空調(diào)系統(tǒng)能效水平。

參閱圖1，2016年11月之前的中央空調(diào)冷站自動控制系統(tǒng)主要有以下特點：

1）DDC控制器通過大量IO接口與現(xiàn)場設(shè)備（冷機、冷卻泵、冷卻塔、電動調(diào)節(jié)閥、冷凍泵等）相連，收集各種測量值和執(zhí)行機構(gòu)狀態(tài)反饋信息，輸送至上位機，并將上位機控制指令輸出下發(fā)給各執(zhí)行機構(gòu)。

2）上位機通過總線或網(wǎng)絡(luò)通信與DDC控制器相連，一般由各個DDC將各種測量值和各執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)反饋信息發(fā)送至上位機，由上位機通過對所有DDC的信息統(tǒng)一優(yōu)化計算、協(xié)調(diào)控制，并將生成的控制命令發(fā)送至各個DDC。

傳統(tǒng)中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)主要存在以下問題：

1）在開發(fā)過程中，由于每個項目的系統(tǒng)形式、設(shè)備數(shù)量各不相同，從而需要對每個項目進(jìn)行訂單式開發(fā)。在水系統(tǒng)形式中，可能出現(xiàn)以下典型情況：a.冷凍泵、冷卻泵、冷機先分別并聯(lián)成組后，冷機組再和冷凍泵組、冷卻泵組串聯(lián)連接；b.冷機和冷凍泵、冷卻泵先串聯(lián)后，不同冷機再并聯(lián)連接；c.根據(jù)冷量的大小，將冷機及其相應(yīng)的冷凍泵、冷卻泵分為兩組，例如：冷機1～3為大冷量、冷機4～5為小冷量，在運行時可根據(jù)實際冷負(fù)荷需求大小進(jìn)行大小冷機的搭配；d.二次泵系統(tǒng)。對于每個情況，由于水系統(tǒng)形式、設(shè)備數(shù)量均不相同，需要針對每種情況對控制程序進(jìn)行重新開發(fā)。這種開發(fā)方式周期長，投入人力多，不適應(yīng)大規(guī)模開發(fā)的需求。

2）傳統(tǒng)中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)的控制方式節(jié)能效果不佳。不同的控制方式（例如冷機臺數(shù)控制、水泵臺數(shù)控制、冷卻水量控制等）對于中央空調(diào)冷站的能效水平影響很大。傳統(tǒng)中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)一般僅僅實現(xiàn)設(shè)備基本的啟停、保護(hù)、監(jiān)控等功能，而不注重節(jié)能控制，使得中央空調(diào)冷站整體運行能效較低。

1.《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》所述控制系統(tǒng)中包括冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機模塊以及冷凍泵模塊；所述冷卻塔模塊中包括至少一個冷卻塔，所述冷卻泵模塊中包括至少一個冷卻泵，所述冷機模塊中包括至少一個冷機，所述冷凍泵模塊中包括至少一個冷凍泵；所述冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機模塊以及冷凍泵模塊分別由相應(yīng)的冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器控制；所述冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器依次相連；所述冷卻塔模塊控制器還與冷卻總管控制器相連，所述冷機模塊控制器還與冷凍總管控制器相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷機模塊控制器包括：臺數(shù)控制單元，用于控制所述冷機模塊中的加機操作或減機操作；冷凍供水溫度控制單元，用于控制所述冷機模塊的冷凍供水溫度設(shè)定值；冷凍水流量變化值確定單元，用于在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷凍水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷凍水流量變化值發(fā)送至所述冷凍泵模塊控制器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍泵模塊控制器包括：臺數(shù)控制單元，用于控制所述冷機模塊中的加機操作或減機操作；冷凍泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整所述冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷機模塊控制器包括：操作檢測單元，用于檢測所述冷機模塊中產(chǎn)生的加機操作或減機操作；冷卻水流量變化值確定單元，用于在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷卻水流量變化值；數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷卻水流量變化值發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻泵模塊控制器包括：數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機模塊控制器發(fā)來的冷卻水流量變化值；冷卻泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整所述冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻泵模塊控制器用于將所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至所述冷卻塔模塊控制器處；相應(yīng)地，所述冷卻塔模塊控制器用于根據(jù)接收的所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整所述冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍總管控制器包括：制冷量確定單元，用于測量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測冷凍水總管在預(yù)設(shè)時刻的制冷量并將測量的制冷量或者預(yù)測的制冷量發(fā)送至所述冷機模塊控制器；壓差溫差確定單元，用于測量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器；旁通閥開度控制單元，用于根據(jù)測量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開度，以控制供回水總管的壓差。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻總管控制器包括：溫度檢測單元，用于測量所述冷卻塔模塊中各個冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開度，以使得所述冷機模塊中各個冷機的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；參數(shù)提供單元，用于向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凍泵模塊包括冷凍一級泵模塊和冷凍二級泵模塊，其中，所述冷凍一級泵模塊由冷凍一級泵模塊控制器控制，所述冷凍二級泵模塊由冷凍二級泵模塊控制器控制；所述冷凍一級泵模塊控制器與所述冷機模塊控制器相連，所述冷凍二級泵模塊控制器與所述冷凍總管控制器相連。

10.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1至9中任一所述的中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)中的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：冷機模塊控制器檢測冷機模塊中產(chǎn)生的加機操作或減機操作，在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值，并將所述冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值分別發(fā)送至冷凍泵模塊控制器和冷卻泵模塊控制器；

所述冷凍泵模塊控制器根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配；

所述冷卻泵模塊控制器根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配；

所述冷卻泵模塊控制器將所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至冷卻塔模塊控制器處；

所述冷卻塔模塊控制器根據(jù)接收的所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

參閱圖1，所述控制系統(tǒng)可以包括冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機模塊以及冷凍泵模塊。其中，所述冷卻塔模塊中包括至少一個冷卻塔，所述冷卻泵模塊中包括至少一個冷卻泵，所述冷機模塊中包括至少一個冷機，所述冷凍泵模塊中包括至少一個冷凍泵。

在該實施例中，所述冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機模塊以及冷凍泵模塊分別由相應(yīng)的冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器控制。所述冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器、冷機模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器依次相連。所述冷卻塔模塊控制器還與冷卻總管控制器相連，所述冷機模塊控制器還與冷凍總管控制器相連。

在《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》實施例中，所述冷機模塊控制器可以包括：

臺數(shù)控制單元，用于控制所述冷機模塊中的加機操作或減機操作；

冷凍供水溫度控制單元，用于控制所述冷機模塊的冷凍供水溫度設(shè)定值；

冷凍水流量變化值確定單元，用于在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷凍水流量變化值；

數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷凍水流量變化值發(fā)送至所述冷凍泵模塊控制器。

在該發(fā)明實施例中，所述冷凍泵模塊控制器包括：

數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機模塊控制器發(fā)來的冷凍水流量變化值；

冷凍泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整所述冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配。 在該發(fā)明實施例中，所述冷機模塊控制器包括：

臺數(shù)控制單元，用于控制所述冷機模塊中的加機操作或減機操作；

冷卻水流量變化值確定單元，用于在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷卻水流量變化值；

數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述冷卻水流量變化值發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器。

在該發(fā)明實施例中，所述冷卻泵模塊控制器包括：

數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述冷機模塊控制器發(fā)來的冷卻水流量變化值；

冷卻泵調(diào)整單元，用于根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整所述冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配。 在該發(fā)明實施例中，所述冷卻泵模塊控制器用于將所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至所述冷卻塔模塊控制器處；

相應(yīng)地，所述冷卻塔模塊控制器用于根據(jù)接收的所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整所述冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

在該發(fā)明實施例中，所述冷凍總管控制器包括：

制冷量確定單元，用于測量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測冷凍水總管在預(yù)設(shè)時刻的制冷量并將測量的制冷量或者預(yù)測的制冷量發(fā)送至所述冷機模塊控制器，以作為冷機臺數(shù)控制、冷凍泵臺數(shù)及變頻控制的依據(jù)；

壓差溫差確定單元，用于測量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器，作為冷凍泵模塊變頻控制的依據(jù)；

旁通閥開度控制單元，用于根據(jù)測量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開度，以控制供回水總管的壓差。

在該發(fā)明實施例中，所述冷卻總管控制器包括：

溫度檢測單元，用于測量所述冷卻塔模塊中各個冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開度，以使得所述冷機模塊中各個冷機的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；

參數(shù)提供單元，用于向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度，作為冷卻泵模塊變頻的依據(jù)。

具體地。當(dāng)冷卻水量提高（或冷卻水供回水平均溫度低）時，冷機功率降低，而冷卻泵與冷卻塔功率提高；當(dāng)冷卻水量降低（或冷卻水供回水平均溫度高）時，冷機功率提高，而冷卻泵與冷卻塔功率降低。因此，存在最優(yōu)的冷卻水量或冷卻水供回水平均溫度，使得冷機、冷卻泵、冷卻塔總功率最小。冷卻水總管控制器可記錄在不同條件下（例如：不同室外氣象參數(shù)、冷機開啟臺數(shù)、冷卻塔開啟臺數(shù)等），不同冷卻水量或冷卻水供回水平均溫度的冷站總能效（冷站總能效計算至少包含冷機模塊及其對應(yīng)的冷卻泵模塊、冷卻塔模塊），并在歷史數(shù)據(jù)庫中尋優(yōu)，尋找最優(yōu)的冷卻水量或冷卻水供回水平均溫度，使得冷站總能效最高。 在實際應(yīng)用場景中，針對不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)，每臺設(shè)備工作的最佳狀態(tài)也往往不同。例如，對于變頻離心式冷機組，存在使能效比達(dá)到最高的負(fù)荷率，通常為50％至80％。對于多臺變頻離心式冷機組并聯(lián)的冷機模塊，在外部提供的總制冷量需求下，其模塊控制器可根據(jù)性能曲線，尋找最佳的運行臺數(shù)，使得每臺機組運行在接近于最佳的負(fù)荷率下。

對于變頻水泵，存在使水泵效率達(dá)到最高的水流量。對于多臺變頻水泵并聯(lián)的水泵模塊（冷卻泵模塊和冷凍泵模塊），在給定的總揚程和總流量需求下，其模塊控制器可根據(jù)性能曲線，尋找最佳的運行臺數(shù)，使得每臺水泵運行在接近于最佳的水流量下。

對于多臺變頻冷卻塔并聯(lián)的冷卻塔模塊，在給定的總流量需求下，其模塊控制器應(yīng)使每個冷卻塔在高于冷卻水流量下限的前提下，盡量多的開啟冷卻塔臺數(shù)，以盡量利用冷卻塔的換熱面積。

此外，在實際應(yīng)用場景中，冷卻塔模塊、冷卻泵模塊、冷機模塊以及冷凍泵模塊之間可以存在多種不同的連接方式。參閱圖3，冷機1至冷機4分別與冷凍泵1至冷凍泵4對應(yīng)連接，冷卻泵1至冷卻泵4也分別與冷機1至冷機4對應(yīng)連接，冷卻塔1至冷卻塔4也分別與冷卻泵1至冷卻泵4對應(yīng)連接。也就是說，在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，各個模塊中的獨立設(shè)備之間都是對應(yīng)連接的。各個模塊的模塊控制器的框架圖可以如圖4所示。在該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，可以存在多個冷卻總管控制器、冷卻塔模塊控制器、冷卻泵模塊控制器以及冷凍泵模塊控制器。

參閱圖5，冷機1至3與冷凍泵1至3相關(guān)聯(lián)，冷機4至5與冷凍泵4至5相關(guān)聯(lián)。此外，冷機1至3還與冷凍泵1至3相連，冷機4至5還與冷凍泵4至5相連。冷卻塔1至5分別與冷卻泵1至3以及冷卻泵4至5相連。在該系統(tǒng)架構(gòu)中，冷機1至3可以視為冷機模塊1，冷機4至5可以視為冷機模塊2，冷凍泵1至3可以視為冷凍泵模塊1，冷凍泵4至5可以視為冷凍泵模塊2，其中，每個模塊均可以對應(yīng)一個模塊控制器。這樣，該系統(tǒng)架構(gòu)的模塊控制器的框架圖可以如圖6所示。

在該發(fā)明實施例中，所述冷凍泵模塊還可以包括冷凍一級泵模塊和冷凍二級泵模塊，其中，所述冷凍一級泵模塊由冷凍一級泵模塊控制器控制，所述冷凍二級泵模塊由冷凍二級泵模塊控制器控制；所述冷凍一級泵模塊控制器與所述冷機模塊控制器相連，所述冷凍二級泵模塊控制器與所述冷凍總管控制器相連。

具體地，參閱圖7和圖8，冷凍泵模塊可以分為4個冷凍一級泵和4個冷凍二級泵，每個冷凍一級泵可以作為一個獨立的模塊，每兩個冷凍二級泵可以作為一個獨立的模塊。這樣，與所述冷機模塊相連的可以是4個冷凍一級泵模塊，而與所述分水器相連的可以是2個冷凍二級泵模塊。每個模塊可以由相應(yīng)的模塊控制器控制，從而構(gòu)成了如圖8所示的模塊控制器的框架圖。

由于冷卻總管控制器的作用為確定冷卻管路冷卻水量或冷卻水供回水平均溫度，其數(shù)量由冷卻總管的數(shù)量，同時也是冷卻塔模塊的數(shù)量決定。當(dāng)各個冷卻塔并聯(lián)成為一個冷卻塔模塊時，僅有一個冷卻總管（包括供回管路），僅采用一個冷卻水總管控制器，如圖2和圖6所示。當(dāng)各個冷卻塔互不相連，則各有一個冷卻總管，那么每個冷卻塔各自采用一個冷卻總管控制器，如圖4所示。

對于冷凍二級泵的水系統(tǒng)形式，各冷凍二級泵模塊控制器與冷凍總管控制器相連。通過冷凍總管控制器測量各支路最不利末端供回水壓差信號，分別輸送至各個冷凍二級泵模塊，作為各個冷凍二級泵模塊調(diào)節(jié)頻率的依據(jù)。

參閱圖9，該發(fā)明實施例還提供一種控制方法，所述控制方法包括：

S1：冷機模塊控制器檢測冷機模塊中產(chǎn)生的加機操作或減機操作，在所述冷機模塊中產(chǎn)生加機操作或減機操作時，確定所述冷機模塊的冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值，并將所述冷凍水流量變化值和冷卻水流量變化值分別發(fā)送至冷凍泵模塊控制器和冷卻泵模塊控制器；

S2：所述冷凍泵模塊控制器根據(jù)所述冷凍水流量變化值，調(diào)整冷凍泵模塊中冷凍泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷凍泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷凍水流量相適配； S3：所述冷卻泵模塊控制器根據(jù)所述冷卻水流量變化值，調(diào)整冷卻泵模塊中冷卻泵的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻泵的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量相適配； S4：所述冷卻泵模塊控制器將所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值傳輸至冷卻塔模塊控制器處；

S5：所述冷卻塔模塊控制器根據(jù)接收的所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值，調(diào)整冷卻塔模塊中冷卻塔的數(shù)量，使得調(diào)整后的冷卻塔的數(shù)量與所述冷機模塊當(dāng)前所需的冷卻水流量值相適配。

在該發(fā)明實施例中，所述方法還包括：

冷凍總管控制器測量冷凍水總管當(dāng)前的制冷量或者預(yù)測冷凍水總管在預(yù)設(shè)時刻的制冷量并將測量的制冷量或者預(yù)測的制冷量發(fā)送至所述冷機模塊控制器；

所述冷凍總管控制器測量冷凍供回水總管的壓差或者溫差，并將測量的壓差或者溫差發(fā)送至所述冷卻泵模塊控制器；

所述冷凍總管控制器根據(jù)測量的冷凍供回水總管的壓差，控制冷凍水總管的旁通閥開度，以平衡進(jìn)水閥的前后水壓。

在該發(fā)明實施例中，所述方法還包括：

冷卻總管控制器測量所述冷卻塔模塊中各個冷卻塔的出口溫度，并控制冷卻水總管的旁通閥開度，以使得所述冷機模塊中各個冷機的冷卻水進(jìn)口溫度高于預(yù)設(shè)溫度上限；所述冷卻總管控制器向所述冷卻泵模塊控制器提供最優(yōu)的冷卻水量或者冷卻水供回水的平均溫度。

2020年7月17日，《一種中央空調(diào)冷站控制系統(tǒng)及控制方法》獲得安徽省第七屆專利獎金獎。 2100433B

中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)專利目的

《中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)》所要解決的技術(shù)問題是提供一種中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)冷凍水側(cè)的恒溫差控制，使系統(tǒng)在不同的運行條件下不僅保證制冷量，且總能耗最低。

中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)方案

《中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)》一方面提供了一種中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法，包括：采集冷凍水側(cè)溫差和溫差變化率數(shù)據(jù)、模糊化處理、利用動態(tài)模糊規(guī)則庫進(jìn)行模糊推理、解模糊化處理、輸出冷凍水泵頻率控制信號等步驟，還包括：動態(tài)修正模糊規(guī)則庫的步驟，具體包括：根據(jù)初始模糊規(guī)則庫和初始概率集合輸出的控制信號，計算初始制冷效率；隨機選擇所述初始規(guī)則庫中的某個規(guī)則，產(chǎn)生該規(guī)則對應(yīng)概率的修改方向，修改規(guī)則庫；按照新規(guī)則庫運行一段時間，計算現(xiàn)在制冷效率；比較所述現(xiàn)在制冷效率相對所述初始制冷效率是否滿足一定條件；若否，根據(jù)預(yù)設(shè)修正策略修正概率，獲得新的規(guī)則，返回現(xiàn)在制冷效率計算步驟；若是，保存預(yù)期規(guī)則庫及預(yù)期概率集合。

優(yōu)選的，在所述根據(jù)初始模糊規(guī)則庫和概率集合計算初始制冷效率步驟之前，還包括：判斷模糊規(guī)則庫是否首次使用，若是，則按照預(yù)定方法初始化規(guī)則庫和概率集合，作為初始規(guī)則庫和初始概率集；若否，將上次運行結(jié)束存儲的規(guī)則庫和概率集作為所述初始規(guī)則庫和初始概率集合。

優(yōu)選的，所述隨機選擇所述初始規(guī)則庫中的某個規(guī)則，產(chǎn)生該規(guī)則對應(yīng)概率的修改方向，修改規(guī)則庫的步驟具體為：

依據(jù)等概率分布隨機產(chǎn)生標(biāo)號（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

按照概率集合P′隨機生成一個事件A∈S，并令A(yù)＝[m，n]。

將規(guī)則矩陣中的第（i，j）個元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））。

優(yōu)選的，所述現(xiàn)在制冷效率相對所述初始制冷效率需滿足的條件為：現(xiàn)在制冷效率與初始制冷效率之差與初始制冷效率的比值小于0.5％、大于負(fù)0.5％。

優(yōu)選的，比較所述現(xiàn)在制冷效率相對于所述初始制冷效率是否滿足一定條件，若否，采取以下修正策略修正概率，具體為：

比較所述現(xiàn)在制冷效率相對于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次變更方向的概率；若否，降低上次變更方向的概率，概率P的修改規(guī)則具體為：

若

若

優(yōu)選的，所述初始化規(guī)則庫的方法為：

令一個N_x1×N_x2的矩陣的第（i，j）個元素R_i，j為下式所示：

其中，round（x）表示對x四舍五入。

則將此矩陣存儲為R_init，即初始規(guī)則表。

優(yōu)選的，所述初始化概率集合的方法為：

初始化一個N_x1×N_x2的集合矩陣P_init，其任意一個元素P_init_i，j滿足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

對所有的標(biāo)號（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，，進(jìn)行如下處理：

若i＝1，則P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，則P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，則P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，則P_i，j（[0，1]）＝0

令P＝P_init。

優(yōu)選的，在所述保存預(yù)期規(guī)則庫和預(yù)期概率集合步驟之前還包括：判斷上次規(guī)則庫的存儲時刻與現(xiàn)在規(guī)則庫的時間間隔是否超過預(yù)設(shè)時間閾值T；若是，則將上次存儲的規(guī)則庫和概率集合替換為現(xiàn)在規(guī)則庫和概率集合；若否，則保留上次存儲的規(guī)則庫和概率集合，繼續(xù)運行規(guī)則庫和概率集合的修正動作。

另一方面，提供了一種中央空調(diào)冷凍水的模糊控制裝置，包括輸入模塊、模糊化處理模塊、模糊規(guī)則庫、解模糊化處理模塊、模糊推理機、輸出模塊和規(guī)則修正模塊，其中，所述規(guī)則修正模塊具體包括：初始制冷效率計算單元，用于根據(jù)初始模糊規(guī)則庫和初始概率集合輸出的控制信號，計算初始制冷效率；規(guī)則修改單元，用于隨機選擇所述初始規(guī)則庫中的某個規(guī)則，產(chǎn)生該規(guī)則對應(yīng)概率的修改方向，修改規(guī)則庫；現(xiàn)在制冷效率計算單元，用于按照新規(guī)則庫運行一段時間，計算現(xiàn)在制冷效率；比較單元，用于比較所述現(xiàn)在制冷效率相對于所述初始制冷效率是否滿足一定條件；繼續(xù)修正單元，用于當(dāng)現(xiàn)在制冷效率相對于所述初始制冷效率不滿足一定條件時，根據(jù)預(yù)設(shè)修正策略修正概率，獲得新的規(guī)則，重復(fù)上述現(xiàn)在制冷效率計算和概率修改步驟，直至獲得預(yù)期規(guī)則庫和預(yù)期概率集合；保存單元，用于當(dāng)現(xiàn)在制冷效率相對于所述初始制冷效率滿足一定條件時，保存預(yù)期規(guī)則庫及預(yù)期概率集合。

優(yōu)選的，所述的中央空調(diào)冷凍水的模糊控制裝置還包括：判斷單元，用于判斷模糊規(guī)則庫是否首次使用；

初始化單元，用于當(dāng)模糊規(guī)則庫是首次使用時，按照預(yù)定方法初始化規(guī)則庫和概率集合，作為初始規(guī)則庫和初始概率集；規(guī)則庫調(diào)用單元，用于當(dāng)模糊規(guī)則庫非首次使用時，調(diào)用上次運行結(jié)束存儲的規(guī)則庫和概率集作為所述初始規(guī)則庫和初始概率集合。

優(yōu)選的，規(guī)則修改單元修改規(guī)則的方法為：

依據(jù)等概率分布隨機產(chǎn)生標(biāo)號（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

其中，P_sum＝P_i，j（[1，0]） P_i，j（[0，1]） P_i，j（[-1，0]） P_i，j（[0，-1]） P_i，j（[0，0]）

按照概率集合P′隨機生成一個事件A∈S，并令A(yù)＝[m，n]。

將規(guī)則矩陣R中的第（i，j）個元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））其中，sgn（）為符號函數(shù)。

優(yōu)選的，所述比較單元判斷現(xiàn)在制冷效率與初始制冷效率比滿足的條件為：現(xiàn)在制冷效率與初始制冷效率之差與初始制冷效率的比值小于0.5％、大于負(fù)0.5％。

優(yōu)選的，所述繼續(xù)修正單元，根據(jù)預(yù)設(shè)修正策略修正概率，獲得新的規(guī)則的方法為：

比較所述現(xiàn)在制冷效率相對于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次變更方向的概率；若否，降低上次變更方向的概率步驟中，概率P的修改規(guī)則具體為：

若

若

優(yōu)選的，所述初始化單元初始化規(guī)則庫的方法為：

令一個N_x1×N_x2的矩陣的第（i，j）個元素R_i，j為下式所示：

其中，round（x）表示對x四舍五入。

則將此矩陣存儲為R_init，即初始規(guī)則表。

優(yōu)選的，所述初始化單元初始化概率集合的方法為：

初始化一個N_x1×N_x2的集合矩陣P_init，其任意一個元素P_init_i，j滿足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

對所有的標(biāo)號（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，進(jìn)行如下處理：

若i＝1，則P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，則P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，則P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，則P_i，j（[0，1]）＝0

則將此矩陣存儲為P_init，即初始概率集合。

優(yōu)選的，所述的中央空調(diào)冷凍水的模糊控制裝置還包括：定時存儲單元，用于判斷上次規(guī)則庫的存儲時刻與現(xiàn)在規(guī)則庫的時間間隔是否超過預(yù)設(shè)時間閾值T；若是，則將上次存儲的規(guī)則庫和概率集合替換為現(xiàn)在規(guī)則庫和概率集合；若否，則保留上次存儲的規(guī)則庫和概率集合。

再一方面，提供了一種中央空調(diào)系統(tǒng)，包括上述任一中央空調(diào)冷凍水的模糊控制裝置。

中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)改善效果

《中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)》提供的中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法，在傳統(tǒng)模糊控制方法的基礎(chǔ)上增加了變規(guī)則機制，即冷凍水采用動態(tài)規(guī)則模糊控制，根據(jù)運行狀況在線更新規(guī)則庫，這樣模糊控制的時候能夠更快收斂，保證制冷前提下比傳統(tǒng)的固定規(guī)則的模糊控制系統(tǒng)的能耗更低。模擬人類技術(shù)專家作決策的過程不斷修正規(guī)則庫，使系統(tǒng)在不同的運行條件下應(yīng)用最有效的規(guī)則庫，實現(xiàn)冷凍水的恒溫差控制。不僅符合中央空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性、動態(tài)性和模糊性要求，使控制簡便，而且減少了能源浪費、提高了能源利用率、降低了中央空調(diào)運行成本，真正實現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)的最優(yōu)化運行-安全、舒適、節(jié)能。

《中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)》涉及中央空調(diào)智能控制節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種中央空調(diào)冷凍水的模糊控制方法、模糊控制裝置及中央空調(diào)系統(tǒng)。

臂架振動控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機械專利目的

《臂架振動控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機械》旨在提供一種提高減振效果的臂架振動控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機械。

臂架振動控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機械技術(shù)方案

《臂架振動控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機械》提供了一種臂架振動控制方法，該控制方法包括：步驟S10：獲取臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時間段內(nèi)的動應(yīng)力特征；步驟S20：將動應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值對比，得到比較結(jié)果；步驟S30：根據(jù)比較結(jié)果，控制激勵載荷。

進(jìn)一步地，動應(yīng)力特征包括應(yīng)力幅，步驟S10包括：獲取臂架的預(yù)設(shè)油缸的油缸壓力幅，通過油缸壓力幅計算應(yīng)力幅。

進(jìn)一步地，動應(yīng)力特征包括平均應(yīng)力和應(yīng)力幅，步驟S10包括：獲取預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時間段內(nèi)的動應(yīng)力在時域上的動應(yīng)力曲線；根據(jù)動應(yīng)力曲線計算平均應(yīng)力和應(yīng)力幅，其中，平均應(yīng)力為動應(yīng)力曲線在第一時間段內(nèi)的平均值，應(yīng)力幅為動應(yīng)力曲線在第一時間段內(nèi)的最大值與最小值的差值。

進(jìn)一步地，步驟S20包括：預(yù)設(shè)數(shù)值為第一許可應(yīng)力和第一許可應(yīng)力幅，在平均應(yīng)力超過第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過第一許可應(yīng)力幅的情況下，得到第一比較結(jié)果；步驟S30包括：根據(jù)第一比較結(jié)果，降低或者升高激勵載荷的頻率；或者根據(jù)第一比較結(jié)果，獲取激勵載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時間段的總時長為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，步驟S20包括：預(yù)設(shè)數(shù)值為第二許可應(yīng)力幅，將平均應(yīng)力和應(yīng)力幅轉(zhuǎn)化為平均應(yīng)力為0的對稱拉壓下的等效應(yīng)力幅，在等效應(yīng)力幅超過第二許可應(yīng)力幅的情況下，得到第二比較結(jié)果；步驟S30包括：根據(jù)第二比較結(jié)果，降低或者升高激勵載荷的頻率；或者根據(jù)第二比較結(jié)果，獲取激勵載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時間段的總時長為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，步驟S30包括：根據(jù)比較結(jié)果，將第二時間段內(nèi)的平均應(yīng)力和應(yīng)力幅與預(yù)設(shè)數(shù)值對比，并統(tǒng)計第一時間段和/或第二時間段內(nèi)平均應(yīng)力和應(yīng)力幅超過預(yù)設(shè)數(shù)值的次數(shù)和大小，得到統(tǒng)計結(jié)果；其中，第二時間段為第一時間段之后的時間段；根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，控制激勵載荷。

進(jìn)一步地，步驟S20包括：預(yù)設(shè)數(shù)值為第一許可應(yīng)力和第一許可應(yīng)力幅，在平均應(yīng)力超過第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過第一許可應(yīng)力幅的情況下，得到第一比較結(jié)果；步驟S30包括：根據(jù)第一比較結(jié)果，統(tǒng)計第一時間段和/或第二時間段內(nèi)平均應(yīng)力超過第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過第一許可應(yīng)力幅的次數(shù)，以及應(yīng)力幅超過第一許可應(yīng)力幅的大小，得到第一統(tǒng)計結(jié)果；根據(jù)第一統(tǒng)計結(jié)果，控制激勵載荷的頻率。

進(jìn)一步地，根據(jù)第一統(tǒng)計結(jié)果，控制激勵載荷的頻率包括：根據(jù)第一統(tǒng)計結(jié)果，降低或者升高激勵載荷的頻率；或者根據(jù)第一統(tǒng)計結(jié)果，獲取激勵載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時間段的總時長為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，步驟S20包括：預(yù)設(shè)數(shù)值為第二許可應(yīng)力幅，將平均應(yīng)力和應(yīng)力幅轉(zhuǎn)化為平均應(yīng)力為0的對稱拉壓下的等效應(yīng)力幅，在等效應(yīng)力幅超過第二許可應(yīng)力幅的情況下，得到第二比較結(jié)果；步驟S30包括：根據(jù)第二比較結(jié)果，統(tǒng)計第一時間段和/或第二時間段內(nèi)的等效應(yīng)力幅超過許可應(yīng)力幅的次數(shù)和超過許可應(yīng)力幅的大小，得到第二統(tǒng)計結(jié)果，并根據(jù)第二統(tǒng)計結(jié)果，控制激勵載荷的頻率。

進(jìn)一步地，根據(jù)第二統(tǒng)計結(jié)果，控制激勵載荷的頻率包括：根據(jù)第二統(tǒng)計結(jié)果，降低或者升高激勵載荷的頻率，或者根據(jù)第二統(tǒng)計結(jié)果，獲取激勵載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時間段的總時長為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，第二許可應(yīng)力幅按照以下方法計算：設(shè)置疲勞實驗試件，其中，疲勞實驗試件的材料對應(yīng)臂架預(yù)設(shè)區(qū)域的材料；對疲勞實驗試件進(jìn)行平均應(yīng)力為0的對稱拉壓疲勞實驗；獲取90%存活率下的疲勞極限的應(yīng)力幅；計算第二許可應(yīng)力幅，第二許可應(yīng)力幅為90%存活率下的疲勞極限的應(yīng)力幅除以安全系數(shù)。

該發(fā)明還提供了一種臂架振動控制裝置，控制裝置包括：采集單元，用于獲取臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時間段內(nèi)的動應(yīng)力特征；比較單元，用于將動應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值對比，得到比較結(jié)果；控制單元，用于根據(jù)比較結(jié)果，控制激勵載荷。

進(jìn)一步地，動應(yīng)力特征包括應(yīng)力幅，采集單元包括：第一采集模塊，用于獲取臂架的預(yù)設(shè)油缸的油缸壓力幅；第一計算模塊，用于通過油缸壓力幅計算應(yīng)力幅。

進(jìn)一步地，動應(yīng)力特征包括平均應(yīng)力和應(yīng)力幅，采集單元包括：第二采集模塊，用于獲取預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時間段內(nèi)的動應(yīng)力在時域上的動應(yīng)力曲線；第二計算模塊，根據(jù)動應(yīng)力曲線計算平均應(yīng)力和應(yīng)力幅，其中，平均應(yīng)力為動應(yīng)力曲線在第一時間段內(nèi)的平均值，應(yīng)力幅為動應(yīng)力曲線在第一時間段內(nèi)的最大值與最小值的差值。

進(jìn)一步地，比較單元包括：第一存儲模塊，用于存儲預(yù)設(shè)數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)數(shù)值為第一許可應(yīng)力和第一許可應(yīng)力幅；第一比較模塊，用于在平均應(yīng)力超過第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過第一許可應(yīng)力幅的情況下，得到第一比較結(jié)果；控制單元包括第一控制模塊：用于根據(jù)第一比較結(jié)果，降低或者升高激勵載荷的頻率；或者根據(jù)第一比較結(jié)果，獲取激勵載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時間段的總時長為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，比較單元包括：第二存儲模塊，用于存儲預(yù)設(shè)數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)數(shù)值為第二許可應(yīng)力幅；等效應(yīng)力幅計算模塊，用于將平均應(yīng)力和應(yīng)力幅轉(zhuǎn)化為平均應(yīng)力為0的對稱拉壓下的等效應(yīng)力幅；第二比較模塊，用于在等效應(yīng)力幅超過第二許可應(yīng)力幅的情況下，得到第二比較結(jié)果；控制單元包括第二控制模塊：用于根據(jù)第二比較結(jié)果，降低或者升高激勵載荷的頻率；或者根據(jù)第二比較結(jié)果，獲取激勵載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時間段的總時長為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，控制單元包括：統(tǒng)計模塊：用于根據(jù)比較結(jié)果，將第二時間段內(nèi)的平均應(yīng)力和應(yīng)力幅與預(yù)設(shè)數(shù)值對比，并統(tǒng)計第一時間段和/或第二時間段內(nèi)平均應(yīng)力和應(yīng)力幅超過預(yù)設(shè)數(shù)值的次數(shù)和大小，得到統(tǒng)計結(jié)果；其中，第二時間段為第一時間段之后的時間段；第三控制模塊，用于根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，控制激勵載荷。

進(jìn)一步地，比較單元包括：第一存儲模塊，用于存儲預(yù)設(shè)數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)數(shù)值為第一許可應(yīng)力和第一許可應(yīng)力幅；第一比較模塊，用于在平均應(yīng)力超過第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過第一許可應(yīng)力幅的情況下，得到第一比較結(jié)果；控制單元的統(tǒng)計模塊包括第一統(tǒng)計模塊，用于根據(jù)第一比較結(jié)果，統(tǒng)計第一時間段和/或第二時間段內(nèi)平均應(yīng)力超過第一許可應(yīng)力且應(yīng)力幅超過第一許可應(yīng)力幅的次數(shù)，以及應(yīng)力幅超過第一許可應(yīng)力幅的大小，得到第一統(tǒng)計結(jié)果；控制單元的第三控制模塊包括第一頻率控制模塊，用于根據(jù)第一統(tǒng)計結(jié)果，控制激勵載荷的頻率。

進(jìn)一步地，第一頻率控制模塊包括第一頻率控制子模塊，用于根據(jù)第一統(tǒng)計結(jié)果，降低或者升高激勵載荷的頻率；或者用于根據(jù)第一統(tǒng)計結(jié)果，獲取激勵載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時間段的總時長為周期循環(huán)，△f為控制變量。

進(jìn)一步地，比較單元包括：第二存儲模塊，用于存儲預(yù)設(shè)數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)數(shù)值為第二許可應(yīng)力幅；等效應(yīng)力幅計算模塊，用于將平均應(yīng)力和應(yīng)力幅轉(zhuǎn)化為平均應(yīng)力為0的對稱拉壓下的等效應(yīng)力幅；第二比較模塊，用于在等效應(yīng)力幅超過第二許可應(yīng)力幅的情況下，得到第二比較結(jié)果；控制單元的統(tǒng)計模塊包括第二統(tǒng)計模塊，用于根據(jù)第二比較結(jié)果，統(tǒng)計第一時間段和/或第二時間段內(nèi)的等效應(yīng)力幅超過許可應(yīng)力幅的次數(shù)和超過許可應(yīng)力幅的大小，得到第二統(tǒng)計結(jié)果；控制單元的第三控制模塊包括第二頻率控制模塊，用于根據(jù)第二統(tǒng)計結(jié)果，控制激勵載荷的頻率。

進(jìn)一步地，第二頻率控制模塊包括第二頻率控制子模塊，用于根據(jù)第二統(tǒng)計結(jié)果，降低或者升高激勵載荷的頻率；或者用于根據(jù)第二統(tǒng)計結(jié)果，獲取激勵載荷的當(dāng)前頻率f，并控制激勵載荷執(zhí)行升頻控制和降頻控制，其中，升頻控制的頻率為f △f，降頻控制的頻率為f-△f，并以執(zhí)行升頻控制的升頻時間段和執(zhí)行降頻控制的降頻時間段的總時長為周期循環(huán)，△f為控制變量。

該發(fā)明的還提供了一種臂架振動控制系統(tǒng)，包括：動應(yīng)力傳感器，設(shè)置在臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域，用于檢測臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域的動應(yīng)力特征；臂架振動控制裝置，用于獲取動應(yīng)力傳感器檢測的臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時間段內(nèi)的動應(yīng)力特征；并將動應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值對比，得到比較結(jié)果；而且根據(jù)比較結(jié)果，控制激勵載荷。

該發(fā)明的還提供了一種臂架振動控制系統(tǒng)，包括：油缸壓力傳感器，設(shè)置在臂架的預(yù)設(shè)油缸內(nèi)，用于檢測預(yù)設(shè)油缸的油缸壓力波動情況，根據(jù)油缸壓力波動情況計算臂架的載荷波動情況，根據(jù)載荷波動情況計算臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時間段內(nèi)的動應(yīng)力特征；臂架振動控制裝置，用于獲取油缸壓力傳感器檢測的臂架的預(yù)設(shè)區(qū)域在第一時間段內(nèi)的動應(yīng)力特征；并將動應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值對比，得到比較結(jié)果；而且根據(jù)比較結(jié)果，控制激勵載荷。

該發(fā)明還提供了一種工程機械，包括臂架和前述的臂架振動控制系統(tǒng)。

臂架振動控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機械改善效果

根據(jù)該發(fā)明的臂架振動控制方法、控制裝置、控制系統(tǒng)以及工程機械。通過動應(yīng)力特征，并根據(jù)動應(yīng)力特征與預(yù)設(shè)數(shù)值的對比結(jié)果，控制激勵載荷，從而控制臂架振動。相比現(xiàn)有技術(shù)（截至2013年12月3日）中通過測量臂架固有頻率來控制振動的方法，獲取臂架的動應(yīng)力特征相比獲取臂架的固有頻率可行性高，測量結(jié)果更準(zhǔn)確，而且相對性價比更高，從而有效地提高控制效果。