基于ANFIS-PID控制的局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、局部通風(fēng)機(jī)是礦山井下掘進(jìn)工作面中的主要通風(fēng)機(jī)械設(shè)備，能夠稀釋和排放工作面中的有毒有害氣體，保證給井下作業(yè)人員一個(gè)安全、可靠、良好的工作條件。目前，我國大多數(shù)金屬礦山井下局部通風(fēng)機(jī)調(diào)速能力較差，智能化程度較低，并且多數(shù)是不調(diào)速的，風(fēng)機(jī)一通電便開始長(zhǎng)期無休止地恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速不會(huì)隨有毒有害氣體濃度的變化而變化，常發(fā)生“一風(fēng)吹”通風(fēng)現(xiàn)象，不能針對(duì)井下實(shí)際情況來調(diào)整工作區(qū)域所需風(fēng)量，這不僅浪費(fèi)了大量電能，而且空氣質(zhì)量經(jīng)常不合格，直接影響到礦井的

2、安全生產(chǎn)。
　　針對(duì)礦山通風(fēng)存在的問題，本文提出了將 PID控制，模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的控制策略，設(shè)計(jì)了一種基于ANFIS-PID控制的局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該方法能夠?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)工作區(qū)域所需風(fēng)量，及時(shí)排出有毒有害氣體，同時(shí)還能節(jié)約電能。本文所設(shè)計(jì)的控制器是以有毒有害氣體的濃度偏差 E和偏差變化率 EC為輸入變量，PID控制器的輸出變量來模擬控制現(xiàn)場(chǎng)情況。在 ANFIS中采用的是混合學(xué)習(xí)算法，即在向前運(yùn)算中，保持所有條件參數(shù)

3、不變，采用最小二乘法來改變結(jié)論參數(shù)；在改進(jìn)后的參數(shù)不變的情況下，采用誤差逆向傳播法來改變條件參數(shù)，這樣就可以達(dá)到改變隸屬度函數(shù)形狀的目的，最后使整個(gè)樣本集的均方差達(dá)到系統(tǒng)所規(guī)定的精度要求。在MATLAB中利用Simulink搭建系統(tǒng)模型，對(duì)本文提出的ANFIS-PID控制算法進(jìn)行仿真試驗(yàn)，并與PID控制算法、自適應(yīng)模糊 PID控制算法進(jìn)行仿真比較。仿真結(jié)果表明：ANFIS-PID控制器比其它兩種控制器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線好、響應(yīng)時(shí)間短、無超調(diào)