基于模糊控制的礦井通風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、作為煤礦安全生產(chǎn)的主要組成部分，礦井通風(fēng)機(jī)有著舉足輕重的的地位。通風(fēng)機(jī)能否正常運(yùn)行與許多因素相關(guān)，諸如:井下工作環(huán)境（巷道長(zhǎng)短曲直、風(fēng)壓、瓦斯?jié)舛取⑷藛T分配等）、生產(chǎn)效率等。但是，隨著巷道不斷延伸，風(fēng)量需求也不斷增加，風(fēng)機(jī)功率要求也將不斷加大;而很多預(yù)安裝的礦用通風(fēng)機(jī)與關(guān)聯(lián)電機(jī)的功率余量較大，在開(kāi)采初期造成了巨大的能耗浪費(fèi)[1]。
　　根據(jù)上述情況，基于模糊控制技術(shù)的礦井通風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有很好的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益。該設(shè)計(jì)是

2、將變頻技術(shù)和模糊控制技術(shù)對(duì)變頻器輸出控制的整合設(shè)計(jì)，變頻調(diào)速控制環(huán)節(jié)是基于風(fēng)壓參數(shù)設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上加入模糊控制技術(shù)，模糊控制環(huán)節(jié)是根據(jù)風(fēng)壓偏差及偏差變化率設(shè)計(jì)，對(duì)變頻器模擬量控制電壓輸入進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的;并且使用MATLAB模糊控制工具箱，設(shè)計(jì)模糊控制器對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線進(jìn)行仿真，通過(guò)與傳統(tǒng)變頻控制的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線對(duì)比，體現(xiàn)和說(shuō)明引入模糊自整定設(shè)計(jì)的優(yōu)越性與必要性。
　　基于上述分析，礦井通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要就以下

3、幾個(gè)方面闡述:PLC變頻節(jié)能分析與設(shè)計(jì)，WINCC上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模糊自整定控制器設(shè)計(jì)與MATLAB仿真。
　　PLC控制系統(tǒng)采用高可靠性的SIEMENS CPU315-2DP可編程邏輯控制器，變頻器采用SINAMICS MM430，通過(guò)各種礦用傳感器對(duì)通風(fēng)機(jī)與關(guān)聯(lián)電機(jī)的相關(guān)狀態(tài)和參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)使用WINCC編程軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控界面，通過(guò)組態(tài)畫面,將傳感器相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)、報(bào)警信息和歷史記錄等直觀展現(xiàn)[3]，實(shí)現(xiàn)了礦井通