增量PID算法在控制滤池恒水位运行中的应用
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第４卷
第 １期
供 水 技 术
Ｗ ＡＴ Ｒ Ｔ ＣＨＮ０Ｌ ＧＹ Ｅ Ｅ ０
Ｖ０ ． １ ４ Ｎｏ． １ Ｆｅ ２０１ ｂ． Ｏ
２１ ０ ０年 ２月
增量 ＰＤ算法在控 制滤池 恒水位运行 中的应 用 Ｉ
姚 刚 ， 苏国璋 杨 书艳 刘 越 杨 勇 ， 曹 垄 ， ， ，
或得不到精确的数学模型时 ， 适合采用 ＰＤ控制技 Ｉ 术。使用计算机实现 ＰＤ控制算法必须用数值逼近 Ｉ 的方 法 ， 连续 的微分 方程 变 为离散 的差 分方 程 。 将
（ ． 津龙 达水务 有 限公 司，天 津 ３０ ８ ；２ 天 津 市华 宇膜技 术有 限 １天 ０４ ０ ． 公 司 ，天 津 ３００ ） ０ １０
摘 要 ： 介 绍 了在 汉 沽水厂 滤池 自动 化 系统 改造 中， 用增 量 Ｐ Ｄ算 法控 制 滤池 恒 水位运行 采 Ｉ
的原理 ， 并介 绍 了其 实现 方法 。运行 结 果表 明 ， 量 ＰＤ算法 能够 降低 造价 ， 得较好 的收 益 ， 增 Ｉ 取 为采
ｉ ｕ ｄ ｐ ｏ ｉ ｅ ｎ ｗ ｃ ｅ ｏ ｈ ｅ ｏ ａｉ ｎ ｏ ｌ ｒａ ｔｍａｉｎ ｗｉ ｌｃ ｒｃ ｖ ｌｅ ． ｔｗｏ ｌ ｒ ｖｄ ｅ ｓ ｈ ｍｅ ｆｒｔ ｅ ｒ ｎ ｖ ｔ ｆｆ ｔ ｕ ｏ ｔｏ ｔ ｅ ｅ ｔ ａ ｖ ｓ ｏ ｉ ｅ ｈ ｉ
用 电动 阀 门的滤 池 实施 自动化 改造提 供 了一种新 方 案 。
关键 词 ： 滤池 ； 恒 水位 ； ＰＤ； 自动控 制 Ｉ 中图分 类号 ：Ｔ ９ １ ６ Ｕ ９ ．２ 文 献标 志码 ：Ｂ 文章 编号 ：１７ ９ ５ （ ０ ０ ０ — ０ ５—０ ６ ３— ３ ３ ２ １ ） １ ０ ３ ３
Ａｂｓｒ ｃ ： ｔａｔ Ｔ ｒｎ ｉ ｌ ｆ ｉ ｒ ｍｅ ｔｌ Ｐ Ｄ ｌ ｏ ｉ ｈｅ ｐ ｃｐ ｅ ｏ ｎｃｅ ｎ ａ Ｉ ａｇ ｒｔ ｉ ｈｍ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌｃ ｎｓａ ｔｆｌ ｒｗａ ｅ ｅ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｔｏ ｏ ｔ ｎ ｔ ｔｒ ｌｖ ｌ ｉ ｈｅ ｉ ｅ
ｄｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ７ ｏ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ６ ３—９ ５ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ ３３ ２ １．１０２
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｔ ｏ ｌｎｇ ｃ ｎｓ ａ ｔ ｗａ ｅ ｅ ｅ ｎ ｆｌｅ ｐｌｃ ｔｏ ｆ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｏ ｔ ｎ ｔ ｒ ｌ ｖ ｌｉ ｔ ｒ ｉ
ｍ ／ ， 中滤 站 设 计 为 四 阀 普 通 快 滤 池 ， 水 阀采 ｄ 其 出 用 电动 调节 阀 ， 外 ３个 采用 电 动 开关 阀。 改造 前 另
滤 池 的过滤 水位 由操 作人 员通 过调 节 出水 阀开 度进
改造 成普 通 的 电动 开 关 阀 。 由 于 取 消 了 阀 位 控 制
行 控制 ， 不但 劳 动强 度大 ， 而且 会造 成 滤池 运行 水位 波动较 大 ， 响 滤 池 的正 常使 用 。为 保证 滤 池有 一 影 个 稳定 的运 行环 境 ， 减轻 操作 人员 工作 强度 ， 障水 保 质 稳定 ， ２０ 于 ０９年对 滤站 自动 化 系 统 进 行 了改 造 ，
Hale Waihona Puke Baidu
器， 无法通过位置 ＰＤ算法输出模拟量信号来调节 Ｉ 出水 阀 开度 ， 笔者 采用 增量 ＰＤ算法 ， 过控 制 电动 Ｉ 通 阀转 动 时 间来 调 节 出水 阀开 度 ， 保证 滤 池 恒 水 位 运 行， 达到 了与调节 阀相 同的控 制效 果 。 １ 控 制 原 理 ＰＤ控制 是工 程实 际中应 用 最 为广 泛 的一 种 控 Ｉ 制算法。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，
（ ．Ｔａｊ ｏｇ ａ Ｗ ｔ ａｒ Ｃ ． Ｌｄ ， ｉｎ ｎ３ ０ ８ ，Ｃ ｉａ ２ ０ｊ ａ ｕ １ ｉｎ ｎＬ ｎ ｄ ａｅ Ａ ｉ ｏ， ｔ． Ｔａｆ ０ ４ ０ ｈｎ ； ． ｎ ｎＨｕｙ ｉ ｒｆ ｓ ｉ ｉ
Ｍｅ ｒｎ ｅｈ ｏｏｙＣ ． Ｌｄ ，Ｔａｊ ０ １ ０ Ｃ ｉａ ｍｂａ ｅＴｃｎ ｌ ｏ， ｔ． ｉｎｉ ３ ０ ０ ， ｈｎ ） ｇ ｎ
ｒ ｎ ｖ ｔ ｎ ｏ ｌ ｒａ ｔｍａｉ ｎ ｓ ｓ ｍ ｆ ｎ ｕ Ｗ ａ ｅｗｏ ｋ ｓｉ ｔ ｄ ｃ ｄ，ａ ｅ ｌ ｓ ｉ ｅ ｌ ａ ｉｎ ｈ ｅ ｏ ａｉ ｆｆ ｔ ｕ ｏ ｔ ｙ ｔ ｏ ｏ ｉ ｅ ｏ ｅ Ｈａ ｇ ｔｒ ｒ ｓｗａ ｎ ｒ ｕ ｅ ｏ ｓｗ ｌ ａ ｓｒ ａ ｉ ｔ ．Ｔ ｅ ｔ ｚ ｏ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｌｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ Ｉ ｌｏ ｔ ｍ ｏ ｌ ｅ ｕ ｅ ｃ ｓ ，ｓ ｔ ｆ ｄ ｂ ｎ ｆ ｓｃ ｕｄ ｂ ｂ ａ ｎ ｄ，ａ ｄ ｐ ｒ ｔ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔＰ Ｄ ａ ｇ ｒ ｈ ｃ ｕ ｄ ｒ ｄ ｃ ｏ ｔ ａｉ ｅ ｅ ｅ ｔ ｏ ｌ ｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ｏ ｉ ｓ ｉ ｉ ｎ
ｂ ｎｃ ｅ ｅ ｔ ｌＰＩ ａｇ ｒｔ ｍ ｙ ｉ ｒ ｍ ｎ ａ Ｄ ｌｏ ｉｈ
Ｙａ ｎ ， Ｓ ｏ ｈ ｎ Ｙａ ｇ Ｓ ｕ ａ ， ｏ Ｇａ ｇ ｕ Ｇｕ ｚ ａ ｇ ， ｎ ｈ ｙ ｎ Ｌ ｕ Ｙｕｅ Ｙａ ｇ Ｙｏ ｇ Ｃａ ｎ ｉ ， ｎ ｎ ， ｏ Ｋｕ
Ｋ ｅ ｒ ： ｆｌｅ ； ｃ ｎ ｔ ｎ ｔ ｒｌｖ ｌ ｙ ｗｏ ｄｓ ｉ ｔ ｒ ｏ ｓａ ｔｗａｅ ｅ ｅ ； ＰＩ ； ａ ｔ — ｏ ｔｏ Ｄ ｕ ｏ ｃ ｎｒ ｌ
汉 沽水 厂 始 建 于 １９ ９ ８年 ， 理 能 力 为 ５ｘ１ 处 ０
比较 研究 决定 取 消 出水 阀 的开 度 调 节 器 ， 出水 阀 把
第 １期
供 水 技 术
Ｗ ＡＴ Ｒ Ｔ ＣＨＮ０Ｌ ＧＹ Ｅ Ｅ ０
Ｖ０ ． １ ４ Ｎｏ． １ Ｆｅ ２０１ ｂ． Ｏ
２１ ０ ０年 ２月
增量 ＰＤ算法在控 制滤池 恒水位运行 中的应 用 Ｉ
姚 刚 ， 苏国璋 杨 书艳 刘 越 杨 勇 ， 曹 垄 ， ， ，
或得不到精确的数学模型时 ， 适合采用 ＰＤ控制技 Ｉ 术。使用计算机实现 ＰＤ控制算法必须用数值逼近 Ｉ 的方 法 ， 连续 的微分 方程 变 为离散 的差 分方 程 。 将
（ ． 津龙 达水务 有 限公 司，天 津 ３０ ８ ；２ 天 津 市华 宇膜技 术有 限 １天 ０４ ０ ． 公 司 ，天 津 ３００ ） ０ １０
摘 要 ： 介 绍 了在 汉 沽水厂 滤池 自动 化 系统 改造 中， 用增 量 Ｐ Ｄ算 法控 制 滤池 恒 水位运行 采 Ｉ
的原理 ， 并介 绍 了其 实现 方法 。运行 结 果表 明 ， 量 ＰＤ算法 能够 降低 造价 ， 得较好 的收 益 ， 增 Ｉ 取 为采
ｉ ｕ ｄ ｐ ｏ ｉ ｅ ｎ ｗ ｃ ｅ ｏ ｈ ｅ ｏ ａｉ ｎ ｏ ｌ ｒａ ｔｍａｉｎ ｗｉ ｌｃ ｒｃ ｖ ｌｅ ． ｔｗｏ ｌ ｒ ｖｄ ｅ ｓ ｈ ｍｅ ｆｒｔ ｅ ｒ ｎ ｖ ｔ ｆｆ ｔ ｕ ｏ ｔｏ ｔ ｅ ｅ ｔ ａ ｖ ｓ ｏ ｉ ｅ ｈ ｉ
用 电动 阀 门的滤 池 实施 自动化 改造提 供 了一种新 方 案 。
关键 词 ： 滤池 ； 恒 水位 ； ＰＤ； 自动控 制 Ｉ 中图分 类号 ：Ｔ ９ １ ６ Ｕ ９ ．２ 文 献标 志码 ：Ｂ 文章 编号 ：１７ ９ ５ （ ０ ０ ０ — ０ ５—０ ６ ３— ３ ３ ２ １ ） １ ０ ３ ３
Ａｂｓｒ ｃ ： ｔａｔ Ｔ ｒｎ ｉ ｌ ｆ ｉ ｒ ｍｅ ｔｌ Ｐ Ｄ ｌ ｏ ｉ ｈｅ ｐ ｃｐ ｅ ｏ ｎｃｅ ｎ ａ Ｉ ａｇ ｒｔ ｉ ｈｍ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌｃ ｎｓａ ｔｆｌ ｒｗａ ｅ ｅ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｔｏ ｏ ｔ ｎ ｔ ｔｒ ｌｖ ｌ ｉ ｈｅ ｉ ｅ
ｄｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ７ ｏ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ． ６ ３—９ ５ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ ３３ ２ １．１０２
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｔ ｏ ｌｎｇ ｃ ｎｓ ａ ｔ ｗａ ｅ ｅ ｅ ｎ ｆｌｅ ｐｌｃ ｔｏ ｆ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｏ ｔ ｎ ｔ ｒ ｌ ｖ ｌｉ ｔ ｒ ｉ
ｍ ／ ， 中滤 站 设 计 为 四 阀 普 通 快 滤 池 ， 水 阀采 ｄ 其 出 用 电动 调节 阀 ， 外 ３个 采用 电 动 开关 阀。 改造 前 另
滤 池 的过滤 水位 由操 作人 员通 过调 节 出水 阀开 度进
改造 成普 通 的 电动 开 关 阀 。 由 于 取 消 了 阀 位 控 制
行 控制 ， 不但 劳 动强 度大 ， 而且 会造 成 滤池 运行 水位 波动较 大 ， 响 滤 池 的正 常使 用 。为 保证 滤 池有 一 影 个 稳定 的运 行环 境 ， 减轻 操作 人员 工作 强度 ， 障水 保 质 稳定 ， ２０ 于 ０９年对 滤站 自动 化 系 统 进 行 了改 造 ，
Hale Waihona Puke Baidu
器， 无法通过位置 ＰＤ算法输出模拟量信号来调节 Ｉ 出水 阀 开度 ， 笔者 采用 增量 ＰＤ算法 ， 过控 制 电动 Ｉ 通 阀转 动 时 间来 调 节 出水 阀开 度 ， 保证 滤 池 恒 水 位 运 行， 达到 了与调节 阀相 同的控 制效 果 。 １ 控 制 原 理 ＰＤ控制 是工 程实 际中应 用 最 为广 泛 的一 种 控 Ｉ 制算法。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，
（ ．Ｔａｊ ｏｇ ａ Ｗ ｔ ａｒ Ｃ ． Ｌｄ ， ｉｎ ｎ３ ０ ８ ，Ｃ ｉａ ２ ０ｊ ａ ｕ １ ｉｎ ｎＬ ｎ ｄ ａｅ Ａ ｉ ｏ， ｔ． Ｔａｆ ０ ４ ０ ｈｎ ； ． ｎ ｎＨｕｙ ｉ ｒｆ ｓ ｉ ｉ
Ｍｅ ｒｎ ｅｈ ｏｏｙＣ ． Ｌｄ ，Ｔａｊ ０ １ ０ Ｃ ｉａ ｍｂａ ｅＴｃｎ ｌ ｏ， ｔ． ｉｎｉ ３ ０ ０ ， ｈｎ ） ｇ ｎ
ｒ ｎ ｖ ｔ ｎ ｏ ｌ ｒａ ｔｍａｉ ｎ ｓ ｓ ｍ ｆ ｎ ｕ Ｗ ａ ｅｗｏ ｋ ｓｉ ｔ ｄ ｃ ｄ，ａ ｅ ｌ ｓ ｉ ｅ ｌ ａ ｉｎ ｈ ｅ ｏ ａｉ ｆｆ ｔ ｕ ｏ ｔ ｙ ｔ ｏ ｏ ｉ ｅ ｏ ｅ Ｈａ ｇ ｔｒ ｒ ｓｗａ ｎ ｒ ｕ ｅ ｏ ｓｗ ｌ ａ ｓｒ ａ ｉ ｔ ．Ｔ ｅ ｔ ｚ ｏ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｌｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ Ｉ ｌｏ ｔ ｍ ｏ ｌ ｅ ｕ ｅ ｃ ｓ ，ｓ ｔ ｆ ｄ ｂ ｎ ｆ ｓｃ ｕｄ ｂ ｂ ａ ｎ ｄ，ａ ｄ ｐ ｒ ｔ ａ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔＰ Ｄ ａ ｇ ｒ ｈ ｃ ｕ ｄ ｒ ｄ ｃ ｏ ｔ ａｉ ｅ ｅ ｅ ｔ ｏ ｌ ｅ ｏ ｔ ｉ ｅ ｏ ｉ ｓ ｉ ｉ ｎ
ｂ ｎｃ ｅ ｅ ｔ ｌＰＩ ａｇ ｒｔ ｍ ｙ ｉ ｒ ｍ ｎ ａ Ｄ ｌｏ ｉｈ
Ｙａ ｎ ， Ｓ ｏ ｈ ｎ Ｙａ ｇ Ｓ ｕ ａ ， ｏ Ｇａ ｇ ｕ Ｇｕ ｚ ａ ｇ ， ｎ ｈ ｙ ｎ Ｌ ｕ Ｙｕｅ Ｙａ ｇ Ｙｏ ｇ Ｃａ ｎ ｉ ， ｎ ｎ ， ｏ Ｋｕ
Ｋ ｅ ｒ ： ｆｌｅ ； ｃ ｎ ｔ ｎ ｔ ｒｌｖ ｌ ｙ ｗｏ ｄｓ ｉ ｔ ｒ ｏ ｓａ ｔｗａｅ ｅ ｅ ； ＰＩ ； ａ ｔ — ｏ ｔｏ Ｄ ｕ ｏ ｃ ｎｒ ｌ
汉 沽水 厂 始 建 于 １９ ９ ８年 ， 理 能 力 为 ５ｘ１ 处 ０
比较 研究 决定 取 消 出水 阀 的开 度 调 节 器 ， 出水 阀 把