1.基于优化压力自适应补偿的反渗透膜组优化控制方法，其特征在于：包括优化压力设定、优化压力在线调整和基于自适应补偿的优化压力控制；所述优化压力设定构建考虑膜组弹性形变干扰和电磁阀绕组温升干扰的首段膜系统压力的动态模型和其他各段膜稳态模型，以考虑各段膜系统压力综合最优的函数为优化目标；所述优化压力在线调整在额定压力的基础上根据滤饼污染层的累积厚度实时调整优化目标函数中的单膜优化压力；所述基于自适应补偿的优化压力控制以优化压力为压力参考值，包括优化压力跟踪主控制器和基于自适应补偿的不确定干扰补偿控制器；所述优化压力跟踪主控制器采用以首段膜系统压力跟踪误差及其导数为虚拟状态变量设计的状态反馈控制器；所述基于自适应补偿的不确定干扰补偿控制器以自适应的干扰项估计值逼近反渗透膜组海水淡化系统的不确定干扰项。

2.根据权利要求1所述的基于优化压力自适应补偿的反渗透膜组优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1构建用于控制的首段膜系统压力动态模型及用于优化的各段膜系统压力、产水流量稳态模型其中，Pi(i＝1，2，……，n)为第i段膜的系统压力，Qf为膜组进水流量，Qpi(i＝1,2,3,…，n)为各段膜产水流量，Vvr为阀门覆盖液体体积，ρ为浓水区液体密度，Vvr为浓水阀液体体积，evr为浓水阀阻，vr为浓水流速，η为粘度系数，λ为沿程阻力系数，l为膜元件轴向长度，d为浓水区管道当量直径，Am为膜面积，Ap为水管截面积， 为因膜组弹性造成的浓水区平均流量变化量，CH为膜组液容，Rvi(i＝1,2,3,4)为各段膜渗透液阻，Δπi(i＝1,2,3,4)为各段膜渗透液压差，Ki(i＝1,2,…,7)、C1为膜间关联系数；

步骤2优化压力设定

第一步，根据反渗透膜额定工况下的系统压力，结合变海水盐度的单膜反渗透效率最优曲线，确定反渗透膜初始优化压力PNref；

5 4 3 2

PNref＝0.02117S‑3.281S+204.6S‑6637S+241500S+653700    (2)其中，S为海水盐度；

第二步，构建滤饼污染层累积厚度与实际反渗透膜优化压力的关系：其中，α1污染增压系数，α2为滤饼层累积系数，γc为滤饼层比阻， 为浓水平均污染浓度，Rm为反渗透膜额定渗透液阻，Jv为渗透通量；

第三步，在线获得反渗透膜组各段膜的系统压力，构建优化目标函数：

2 2 2

min G＝γ1(P1‑Pref) +γ2(P2‑Pref) +…+γn(Pn‑Pref)    (4)其中，Pref为根据第一步、第二步得到的反渗透膜优化压力，γi(i＝1，2，……，n)为第i段膜的优化权值；

第四步，设定反渗透膜组压力优化的约束条件，根据能量守恒及反渗透膜组实际运行条件要求确定反渗透膜组优化控制需要满足的能量约束、压力约束和海水盐度约束为：其中，Qi(i＝1,2,3,…，n)为各段膜的轴向流量，Pdi(i＝1,2,3,…，n)表示n个反渗透膜的管压降，Pr为浓水出口处的压力，Qr为浓水出口的流量，Psysmin、Psysmax为反渗透膜所允许的系统压力最大值和最小值，Smin、Smax为送入反渗透膜组海水的最小盐度和最大盐度；

第五步，基于拉格朗日乘数法，确定首段膜系统压力优化值P1ref：以膜组首段膜系统压力优化值为反渗透膜组的压力参考值；

步骤3考虑反渗透膜组弹性形变干扰和电磁阀绕组温升干扰，构建用于控制的反渗透膜组淡化系统模型：其中，evrmax为最大阀阻，imax为电磁阀最大励磁电流， 为膜组弹性形变扰动，ΔRi为电磁阀绕组温升扰动，上式中，第四段膜的系统压力P4、膜组浓水流速vr以及函数l(P1)形如上述模型中的Ki(i＝1,2,3,…，23)、C1、C2、C3均为膜间关联系数；

步骤4反渗透膜组模型转化

第一步，将如式(7)所示的反渗透膜组模型简化如下：其中

第二步，求取反渗透膜组海水淡化系统平衡点

忽略电流模型中的扰动，令电流的变化率为零，即求解式(12)，得到的电流即为平衡点处的电流i0：其中，uin0为电磁阀外电路输入电压uin的稳态值；

将求得的系统平衡点电流i0带入式(13)计算平衡点的压力，得到平衡点处的压力P1,0：由上式求得的压力即为平衡点的压力P1,0，该系统的平衡点即为(P1,0,i0)；

第三步，在反渗透膜组系统平衡点处得到线性化的反渗透膜组模型为：将模型中线性部分的高阶项和干扰项和膜组弹性干扰归结为干扰项fd1,将电磁阀绕组温升扰动归结为干扰项fd2如下：第四步，以首段膜系统压力P1为状态变量x1，以首段膜系统压力变化率 为状态变量x2，将模型中的扰动项统一归结为干扰项fd，则由模型可写出系统的状态空间方程如下：其中，扰动项可表示如下：

步骤5采用状态反馈法设计主压力跟踪控制器

第一步，令压力跟踪误差e＝P1ref‑P1＝P1ref‑x1， 其中P1ref为优化部分得到的压力参考，P1为系统实际输出压力，定义虚拟变量 写出系统压力跟踪误差增广模型虚拟控制输入为

第二步，采用状态反馈控制器，设计状态反馈增益矩阵为KE＝[‑kp ‑kd]，系统的特征多项式为：设计合适的KE令系统特征方程的根都在左半复平面，则控制输入表示如下：步骤6基于自适应干扰补偿的控制器

第一步，在控制器中引入自适应干扰补偿，设计控制律为其中，KE为状态反馈增益矩阵， 为干扰项fd的估计值；

第二步，将式(21)代入式(18)，可得引入自适应补偿后的压力跟踪误差方程：其中

第三步，为保证引入自适应补偿的系统具有稳定性，构建系统的Lyapunov函数如下：其中，

第四步，对V求导

第五步，令 确保所设计的系统具有渐进稳定性，设计压力干扰估计值的自适应律为：

T

其中，η为正数，P矩阵为满足Lyapunov方程的正定对称矩阵，即满足ΛP+PΛ＝‑Q,其中，Q为正定对称矩阵。