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龙图腾网恭喜大连理工大学申请的专利一种空气压缩机喘振预防自抗扰控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115929606B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310115040.X，技术领域涉及：F04B49/06；该发明授权一种空气压缩机喘振预防自抗扰控制方法是由刘洋;张晗;赵珺;王伟设计研发完成，并于2023-02-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种空气压缩机喘振预防自抗扰控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于信息技术领域，提出一种空气压缩机喘振预防自抗扰控制方法。本发明从无量纲化防喘振控制入手，首先针对实际空气压缩机实际运行数据，计算并绘制空气压缩机的特性曲线，将其换算为简化流量与压头特性，然后根据空压机简化流量与压头特性，计算喘振边界线与防喘振控制线，进一步计算出实时喘振接近度与喘振偏差，最后根据喘振偏差，设计相应的自抗扰控制器，对空气压缩机进行防喘振控制。本发明不依赖对象精确模型，无需考虑动态耦合，易于实现，精度高且抗扰能力强；有效地防止空压机喘振的产生，保证了控制的快速性与鲁棒性；此方法在不同工业领域中均可有广泛的应用。

本发明授权一种空气压缩机喘振预防自抗扰控制方法在权利要求书中公布了：1.一种空气压缩机喘振预防自抗扰控制方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一：从空压机运行数据库中读取流量与输出压力数据，并计算空压机的实时压缩比与流量；步骤二：计算空压机特性曲线；根据多变压头公式以及入口流量平方公式： 其中，Qs为流量，Hp为多变压头，ε为压缩比，Zavg＝Zs+Zd2，Zs为压缩机入口压缩因子，Zd为压缩机出口压缩因子，Ts为压缩机入口温度，R为压缩机出口压缩因子，Ts为压缩机入口温度，Td为压缩机出口温度；Zavg与Zs的比率在压缩机操作范围内是相等的，得到简化压头与简化流量平方公式： 其中，qr表示简化流量，hr为简化压头；dPos为压缩机入口流量孔板差压，Ps为压缩机入口压力；利用上述公式绘制横轴为简化流量的平方qr2，纵轴为简化压头hr的空压机特性曲线；步骤三：计算喘振极限线SLL和防喘振控制线SCL；根据步骤二的空压机特性曲线，计算喘振极限线SLL，即为空压机在不同转速下的特性曲线顶点构成的线；为预防喘振产生，须在操作点到达喘振极限线SLL之前施加控制，因此在喘振极限线SLL外侧设置喘振控制裕度SCM；在喘振极限线SLL右边设置一条初始防喘振控制线SCL，初始防喘振控制线SCL与喘振极限线SLL之间的裕度为SCM；SCM＝-b+nb0f4Z6式中，b为安全裕度初始大小，参数n为发生喘振次数，b0为每次发生喘振需增大的裕度，f4Z为线性特性函数，根据空压机特性以及实际空压机运行特性选取；步骤四：计算喘振接近度Ss；根据简化流量与压缩比计算喘振接近度： 式中，K为常数，根据空压机实际特性选取；当Ss＝1时，操作点恰好位于喘振线上，空压机发生喘振；当Ss＞1时，实际流量小于喘振流量，空压机会发生喘振；当Ss＜1时，实际流量大于喘振流量，空压机不会发生喘振；步骤五：计算喘振次数；根据步骤二的空压机特性曲线以及步骤三的喘振极限线SLL，计算当前时刻值在空压机特性曲线中距离空压机特性曲线SLL的距离d，并计算此时等效速度v： 式中，qr0为当前时刻简化流量，hr0为当前时刻简化压头，t表示时间；确定当前时刻的操作点与处于当前等效速度所能运动的等效距离l：l＝v×Δt9Δt表示采样时间；当等效距离l大于喘振控制裕度SCM时，n＝n+1，并更新SCM；步骤五：计算偏差值DEV；引入空压机偏差量DEV作为控制量，即操作点与初始防喘振控制线SCL之间距离：DEV＝1-SCM-Ss10当DEV＝0时，操作点与喘振极限之间的距离等于SCM；当DEV＞0时，操作点与喘振极限之间的距离大于SCM，此时不进行防喘振控制；当DEV＜0时，操作点与喘振极限之间的距离小于SCM，对空压机进行防喘振控制；步骤六：设计自抗扰控制器，即建立系统线性扩张状态观测器LESO及控制率设计；针对空压机的模型特性，建立如下线性扩张状态观测器： 其中：y表示被控对象实际输出，取为DEV，b10为控制器增益，表示线性扩张状态观测器的估计输出，z表示状态估计，L表示观测矩阵，C为系统输出矩阵；根据全维状态观测器设计原理，配置式10中特征方程的极点使其满足误差衰减速率，将其极点配置于w0处，得到：sI-A-LC＝s3+l1s2+l2s+l3＝s+w0311 其中，s为复频率，w0为线性扩张状态观测器带宽，为设定参数；控制率取为： 其中，u0由PD组合给出，u0＝kpref-z1-kd1z2-kd2z3，kp,kd1,kd2表示待整定控制器参数，取为kd1＝2wc、kd2＝1，ref表示设定值DEV0；wc表示控制器带宽，z1、z2、z3表示扩张状态观测器状态输出，重复步骤四到步骤六，对空压机进行喘振预防控制。

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