模糊PID控制變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著人們生活質(zhì)量的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人民生活和工業(yè)生產(chǎn)對(duì)水的供應(yīng)質(zhì)量也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的供水方式，難以保證供水的及時(shí)性，且造成能量嚴(yán)重浪費(fèi)。隨著交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的日益完善，變頻調(diào)速恒壓供水方式已成為很有發(fā)展前途的供水方式。
　　對(duì)于供水這樣的復(fù)雜控制系統(tǒng)，常規(guī)的PID控制器由于采用固定的參數(shù)，難以保證系統(tǒng)在任何工況條件下始終具有最佳的控制性能。模糊控制是建立在人工經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，無需知道控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，它采用語言變

2、量來描述系統(tǒng)特征，并依據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信息和模糊控制規(guī)則進(jìn)行推理以獲得合適的控制量，具有對(duì)參數(shù)變化不敏感和魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是控制精度不高。研究表明，模糊控制和PID控制的結(jié)合是提高控制性能的有效手段。為了有效地提高變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的控制精度和魯棒性，本論文設(shè)計(jì)了一種參數(shù)自適應(yīng)Fuzzy-PID控制器，利用模糊邏輯對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整，對(duì)供水系統(tǒng)中的管網(wǎng)壓力進(jìn)行控制。
　　本文首先根據(jù)管網(wǎng)和水泵的運(yùn)行特性曲線，闡明了供水系

3、統(tǒng)的變頻調(diào)速節(jié)能原理，接著分析了變頻恒壓供水的原理及系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計(jì)出了采用模糊控制變頻器、PLC及其擴(kuò)展模塊EM235實(shí)現(xiàn)的恒壓供水。并使用MATLAB中的模糊邏輯工具箱和Simulink進(jìn)行仿真研究。通過對(duì)供水系統(tǒng)PID控制和模糊自適應(yīng)PID控制進(jìn)行仿真、比較，得出模糊自適應(yīng)PID控制器的階躍響應(yīng)曲線具有上升快，調(diào)節(jié)精度高，穩(wěn)態(tài)性能好，過渡過程時(shí)間短，超調(diào)量小等優(yōu)點(diǎn)。因而變頻恒壓供水系統(tǒng)的模糊自適應(yīng)PID控制是可行的、有效的