节能降耗是当今我国最紧迫的任务之一，国家制定了中长期节能规划和“十一五”十大重点节能工程实施意见，水泵作为我国重要的通用机械和耗能设备被列入其中。通过对泵水力性能的改进设计来提高泵本身效率的空间有限，而通过控制或优化泵的运行方式可大大地减低水泵运行能耗。上世纪90年代提出的变频变压运行作为一种较为理想的运行方式已成为当前国内泵领域研究的热点。本文就水泵系统变压节能运行机理及其控制策略进行了较深入的研究，主要的研究工作和创新点如下：　　 1.在全面系统分析国内外关于变压运行机理的基础上，根据其实现过程不同，首次将采用变频变压供水的系统分为两类：一类是用水需求变化规律确定的系统，第二类是用水需求变化规律不确定的系统，并分别对两者的运行原理、节能效果和实现方法进行了研究。　　 2.首次将变压供水技术应用于用水需求规律确定的变域精确系统中，成功地解决了以往采用机械式变量喷头技术实现变域精确喷洒所存在的能耗高，通用性差的缺点。　　 3.在对用水需求变化规律不确定的系统变压运行机理的研究中，发现采用目前常用的最不利点恒压供水方式仍具有一定的节能空间。若根据实际的流量值来调整最不利点的压力，即以流量为指标，当流量增大时，则设定值应按某算法增大的方法可大大降低能耗。本文首次建立了分流量段变压供水的方法，试验表明，用本方法能实现在满足供水需求的同时，较之最不利点恒压供水更加节能。　　 4.基于虚拟仪器测试系统，并通过经典辨识法和MATLAB系统辨识工具箱对水泵供水系统模型进行研究。结果表明，当调节量较小时，可用一个一阶的线性过程模型来代替供水模型，但由于变压供水负荷变化较大，需要采用非线性模型来近似。利用试验测试数据所拟合的函数，建立了供水系统的非线性模型，通过仿真结果表明，该模型具有较好的近似程度。　　 5.在控制器的设计上，首次将MATLAB中的NCD(非线性控制设计模块)方法应用于供水系统的控制器设计。并且与采用常规PID设计，模糊PID设计方法设计出的控制器进行仿真比较，结果表明与常规PID相比NCD和模糊PID均能较好的实现控制功能。其中在响应速度和超调量上，NCD要优于模糊PID，但在鲁棒性上模糊PID却又优于NCD。