基于模糊PID的恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著經(jīng)濟社會的高速發(fā)展,能源的需求越來越大,人們對供水系統(tǒng)可靠性的要求也不斷提高,采用先進的自動化控制技術(shù)來設(shè)計高節(jié)能、高可靠性的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢。由于供水系統(tǒng)具有嚴重的非線性和時變性,無法用線性化方法近似,傳統(tǒng)PID控制器的參數(shù)很難調(diào)整、適應性差。針對此問題,本文研究了供水的恒壓控制,分析了恒壓供水出水壓力變化的特點及控制難點。在參閱大量的中外文獻并結(jié)合實際控制要求的基礎(chǔ)上,對基于模糊控制的恒壓供水控制系統(tǒng)進行了理論研究和工程

2、設(shè)計,提出了模糊控制的方法,對模糊控制進行了實驗研究,取得了理想的控制效果。
　　 恒壓供水系統(tǒng)的工作,水泵由初始狀態(tài)向管網(wǎng)供水,一般分為壓力上升過程和恒壓過程。壓力上升過程可近似為一個大時間常數(shù)為T1的一階慣性環(huán)節(jié);恒壓過程,壓力可認為基本保持不變,是一個純滯后過程。變頻器和電機可近似等效為帶死區(qū)時間T的一階慣性環(huán)節(jié)。系統(tǒng)中的其它控制和檢測環(huán)節(jié),如繼電器控制等可以等效為放大環(huán)節(jié)。這樣系統(tǒng)就可以等效為兩個一階慣性環(huán)節(jié)和純滯后環(huán)節(jié)

3、組成的系統(tǒng)。
　　 控制系統(tǒng)是以管網(wǎng)水壓為設(shè)定參數(shù),根據(jù)用水量的多少由單片機控制投入運行的水泵數(shù)量及電機的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié),即恒壓供水。本文主要工作包括:
　　 1.研究了恒壓供水系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理,并對各環(huán)節(jié)總結(jié)近似的數(shù)學模型。
　　 2.根據(jù)系統(tǒng)的工作原理和數(shù)學模型,設(shè)計模糊控制器,并利用MATLAB的Simulink仿真,驗證系統(tǒng)的設(shè)計。
　　 3.根據(jù)仿真結(jié)論,設(shè)計控制系統(tǒng),給出