变流稳压生活供水系统优化设计

摘要

随着人民生活水平的提高，各种高档居民住宅区的出现，人们对于各种供水系统的要求也越来越高。供水系统的规模不断扩大，复杂性随之提高。同时我国数以百计的城市给水系统消耗的电能是很大的。因此如何在满足供水水量、水压及水质要求的前提下，最大限度地降低能耗，就成为了一个很重要的课题。 我在单位从事变流稳压供水系统的研制和设计工作已经多年，针对各种用户的要求设计出了许多种类型的稳压供水系统，均能满足用户的要求。传统的生活区供水系统，有的采用高位水箱，有的采用恒速泵打水。高位水箱造价较高，在高层大楼上也无法使用，同时产生了水源的二次污染，现在已经不采用了；恒速泵打水总是满负荷运转，能耗很大。同时，这两种供水方法还有一个共同的缺点：管道中某一点的水压不是定值，即水压不稳，时高时低。 基于上述原因，我们在实际中设计了一种经济合理的稳压供水系统。采用变频技术调整水泵的输出，系统运行平稳并具有节能特性。系统设计中，我们运用最优控制理论设计了最小能量控制系统，给出了使系统能量最小的控制序列。同时，运用最优估计理论设计了离散系统的Kalman滤波器，对系统的状态变量进行了充分而可靠的估计，为整个系统的优化运行提供了有力的保障。 为了证明系统的节能效果，我们对我单位的生活小区供水系统进行了改造。对改造前后的运行数据进行了统计，最终证明了系统的节能效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题来源及研究的目的和意义

1.2国内外的研究现状及分析

1.3本文的主要研究内容

第二章 系统离散状态方程的建立

2.1引言

2.2数学模型的理论依据

2.3系统状态方程建立的过程

2.4离散状态方程的建立

2.5本章小结

第三章 最小能量控制系统设计

3.1引言

3.2最小能量控制系统设计的理论推导

3.3系统的实现

3.4本章小结

第四章 系统Kalman滤波器设计

4.1引言

4.2Kalman滤波器的设计

4.3增益矩阵K(k)的计算

4.4本章小结

第五章 仿真程序框图及结果

5.1引言

5.2系统仿真及步骤

5.3系统仿真程序框图

5.4仿真及实际应用结果

5.5本章小结

图表

结论

致谢

参考文献