基于优先顺序控制的液压子站级联切换系统加气工艺方法研究     中山登高车出租,  中山登高车租赁, 中山登高车公司      液压子站系统在加气作业过程中，具有不连续性、可变性和波动性等特征。在加气低谷期，电机启停频率高、系统冲击大；在加气高峰期，电机一直处于高负荷运行状态，系统能耗较高且稳定性较差；由于液压子站长管拖车的储气瓶既是增压单元，又是储气单元，系统的储气可利用率和有效容量较低。为提升液压子站系统的工作效率和降低单位能耗，本文提出基于优先顺序控制的级联切换加气工艺方法，该工艺方法既能充分利用长管拖车储气钢瓶内高压ＣＮＧ自身的储能，还可根据下游加气需求，自主选择合适的储气单元对ＣＮＧ汽车进行加气作业，实现储气单元均衡控制，最终达到提高储气系统的可利用率和有效容量，降低系统单位能耗，提升加气效率的目的。

        基于优先顺序控制的级联切换系统建模与分析,   级联切换系统是由若干个子系统以及切换控制策略共同组成的一种方程耦合动力系统。它不但可以实现多通道能量、信息交换，还可以通过自主选择和调节各子系统之间的均衡关系，实现系统的扩容放大，提升效率等目的。级联切换系统可以看作是由一组连续微分方程子系统以及作用在其中的切换控制规则构成的，其本质上是非线性系统，把复杂的非线性系统划分成若干个线性子系统，通过设定的切换控制规则将这些子系统的逻辑动态特性和连续动态特性结合起来。切换控制规则通过控制各个子系统的运行顺序，决定了级联切换系统的运行状态，即，每一时刻系统的状态只符合其中一个子系统的运行规律，它是常值函数，仅仅依赖于时间或者状态的变化。

        可见，级联切换系统主要具有以下特点：（１）系统内同时存在着性质不同的两类变量：一类是基于时间的连续性状态变量，即各个线性子系统在时间上的运动状态；另一类是离散事件状态变量，即由切换控制规律确定的符号变量。（２）当连续性状态变量达到切换边界时，触发离散事件发生，产生切换动作使系统状态从一个子系统切换到另一个子系统。（３）连续时间状态变量在各子系统内连续变化；而离散事件仅发生在离散时刻，并具有选择性。因此在对级联切换系统进行数学建模时，通常使用高阶次模型，各子系统之间的关联通过状态变量实现。

       中山登高车出租,  中山登高车租赁, 中山登高车公司 http://www.shundeludengchechuzu.com/

     基于优先顺序控制的液压子站级联切换系统加气工艺方法研究基于级联系统和切换系统的扩容增效性及可靠稳定性、优先顺序控制方法的简单快捷性，目前己被成功应用于其它工业领域。因此，本文将上述理论和系统的原理和方法应用到液压子站系统加气工艺方法的研究中来，根据液压子站专用长管拖车的储气钢瓶布局形式，设计构造的级联切换系统。将液压子站专用长管拖车的储气钢瓶瓶束分为并联式级联结构，分别定义为高压增压储气单元和低压储气单元。通过在各级储气单元的出气管路上设置压力传感器和流量传感器分别对加气压力和加气流量进行采样，并反馈给控制器，根据控制规则，控制器输出的控制量分别控制两路截止阀的开关，实现液压子站的加气要求。在液压子站的级联切换系统中，高压增压储气单元的结构模型与单级加气结构模型相同，该单元既是液压子站注油增压过程的工作容腔，又是使ＣＮＧ保持需用高压要求的储气单元，因此属于变容积型放气模型；为降低系统能耗，该系统可以充分利用长管拖车的储气钢瓶中ＣＮＧ的压力能，低压储气单元作为定容储气设施使用，属于定容型放气模型。该系统在液压子站的加气作业过程中，优先使用低压储气单元，当该单元的压力和流量无法满足加气要求时，再切换至高压增压储气单元继续为ＣＮＧ汽车加气，直至加气结束。

         由于ＣＮＧ经加气机为ＣＮＧ汽车车载储气瓶的加气过程模型，本文在上节中己经建立，所以本节主要研究液压子站级联切换系统的放气数学模型。１．低压储气单元的放气模型低压储气单元在为ＣＮＧ汽车加气的过程中满足气体连续性方程，根据理想气体的状态方程，低压储气单元内压力变化动态方程。根据热力学分析，低压储气单元内温度变化动态方程。即，低压储气单元作为子系统在级联系统中的数学模型．高压增压储气单元的放气模型当高压储气单元内气体的压力满足使用要求时，液压子站系统不会对该单元注油，因此，该情况下利用高压储气单元对ＣＮＧ汽车车载储气瓶加气的过程属于定容放气过程，其数学模型与低压储气单元的放气过程相似，即，该情况下高压增压储气单元作为子系统在级联切换系统中的数学模型。当高压储气单元内气体压力不能满足加气要求时，液压子站系统开始向高压增压储气单元中注油，此过程中高压增压储气单元的容积是随时间不断发生变化的，该情况下为ＣＮＧ汽车加气的过程就属于变容积的放气过程。因为和内能相比气体的动能和位能非常微小，故忽略的动能和位能变化，根据能量守恒定律和热力学第一定律可知，高压增压储气单元内气体内能的变化,  —高压储气单元流出节流端口的焓流量， 一高压储气单元流出的热流量变化，一外界对高压储气单元内气体的做功变化， —高压增压储气单元的体积变化．—高压增压储气单元的热交换面积；外界环境温度， 一高压增压储气单元内气体温度；由于高压增压储气单元在注油增压过程中，注油量为恒定值。  假设单位质量气体的内能，高压增压储气单元内气体的内能,  对于理想气体，所以，高压增压储气单元内气体的温度变化动态方程,  ｔ高压增压储气单元内气体的压力变化动态方程，该情况下高压增压储气单元作为子系统在级联系统中的数学模型,  根据上述理论模型的描述，级联系统的子系统均为线性系统，引入状态变量，输入变量，则各状态矩阵均为常系数矩阵,为方便级联切换系统的控制规则的分析，定义级联子系统状态的开关函数。 所以，对于每一台加气机而言，均有四种开关组合，即（〇，〇）、（０，１）、（１，０）和（Ｕ）分别对应级联切换系统的四种状态。（〇，〇）表示该系统处于停机状态，在一个加气周期内，仅代表系统的初始状态，通常不予考虑该状态；（〇，１）表示低压储气单元的工作状态，级联切换系统仅通过低压储气单元向ＣＮＧ汽车加气；（１，０）表示高压增压储气单元的工作状态，级联切换系统仅通过高压增压储气单元向ＣＮＧ汽车加气；（１，１）表示低压储气单元和高压增压储气单元同时通过同一台加气机为ＣＮＧ汽车加气，在实际的运行过程中该情况是无法实现的，所以该状态也不予考虑。根据优先顺序原理，设定低压储气单元子系统的性能指标为ＣＮＧ汽车车载储气瓶内气体的最大压力和该系统排气的最小质量流量设定高压储气单元子系统的性能指标为ＣＮＧ汽车车载储气瓶内气体的最大压力,  级该级联切换系统的控制规则描述仅表不初始状态。

        中山登高车出租,  中山登高车租赁, 中山登高车公司