基于Fuzzy-PID恒压供气系统的设计
基于pid控制的恒压气腹机系统的设计与实现
基于pid控制的恒压气腹机系统的设计与实现恒压气腹机是一种用于医疗器械操作的设备，能够在手术过程中实现对患者腔内压力的精确控制，以确保手术操作的安全和顺利进行。
基于PID控制的恒压气腹机系统能够更加精确地控制气体进出和压力调节，使得患者体内的气压能够稳定在医疗操作所需的压力范围内，从而减少手术风险，并且提高手术操作的成功率。
一、系统结构设计1.传感器模块：传感器模块用于监测气体进出口的压力变化，并将实时数据传输给控制器，以便控制器进行实时调节。
常用的有压力传感器和流量传感器。
2.控制器模块：控制器模块是整个系统的核心部件，用于对传感器采集到的数据进行处理，并根据设定的控制算法来控制气体进出口的阀门，以维持恒定的内压。
3.执行器模块：执行器模块根据控制器的指令，控制气体进出口的阀门开闭，从而实现恒压气腹机系统的压力调节。
二、 PID控制算法PID控制算法是一种经典的控制算法，包括比例控制（P）、积分控制（I）和微分控制（D）三个部分。
通过调节这三个部分的参数，可以实现对系统的精确控制，并且能够适应不同的工作环境和参数变化。
在恒压气腹机系统中，PID控制算法能够根据传感器模块采集到的实时压力数据，通过控制器模块对气体进出口的阀门进行调节，以确保系统内压能够稳定在设定的压力范围内。
PID算法的具体参数设置需要根据实际情况进行调整，以达到最佳的控制效果。
三、系统实现1.硬件设计：恒压气腹机系统的硬件设计需要选择高精度的传感器模块和稳定可靠的执行器模块，以及高性能的控制器模块。
传感器模块通常选择可靠性高、精度高的压力传感器和流量传感器；执行器模块通常选择电磁阀门或气动执行器；控制器模块通常选择高性能的单片机或者工控机。
2.软件设计：恒压气腹机系统的软件设计需要编写控制算法和人机界面，其中控制算法需要根据PID控制算法进行设计和调试，以确保系统能够实现精确的压力控制；人机界面需要设计直观友好的操作界面，以便用户能够方便地对系统进行操作和监控。
恒压供水控制系统自适应模糊PID控制器设计及仿真(1)
恒压供水控制系统自适应模糊PID控制器设计及仿真作者：田红彬刘阳来源：《消费电子·理论版》2013年第03期摘要：恒压供水系统中控制系统复杂多变，控制参数测定不精确；本文提出了把PID控制与自适应模糊控制结合在一起的一种自适应模糊PID控制器应用恒压供水系统中，借助于PID参数的在线模糊自整定，实时修改PID参数，通过Matlab仿真实验发现该控制系统的响应速度加快，超调量减小，过渡过程时间大大缩短，振荡次数少，系统在运行过程中始终处于优化状态。
自适应模糊PID控制器在恒压供水系统中的应用既可以提高系统控制性能，又能最大限度地节约供水系统能源。
关键词：自适应模糊控制；PID控制；恒压供水；系统仿真中图分类号：TP273.4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0049-02一、引言随着人们生活品质的提高，人们对生活饮用水的要求也在不断地提高，恒压供水系统在多层及高层住宅用水和消防供水中得到了越来越广泛地应用。
现代的恒压供水系统中主要由水泵、变频器及调节环节构成，整个控制系统控制复杂多变，控制参数一般不能精确测定。
水泵作为一种典型的非线性负载，在运行的过程中其旋转的速度与给定的信号之间具有滞后、惯性较大的特点。
如果采用常规的PID控制，在系统运行过程中因不能可靠地调整PID参数而无法实现管道压力精确恒定控制，而且响应速度比较慢。
而模糊控制对数学模型的依赖性较弱，不需要建立过程的精确模型，它可以把人们的经验转化为控制策略，对时变的、非线性的、滞后的、高阶的大惯性的被控制对象，能获得良好的动态特性。
基于以上原因，本文提出了模糊控制系统与传统的PID控制相结合，设计了一种自适应模糊PID控制器，借助于PID参数的在线模糊自整定，实时修改PID参数，确保系统在运过程中始终处于优化状态，既提高了系统控制性能，又能最大限度地节约供水系统能源。
二、自适应模糊PID的概念根据PID控制器的Kp、Ki、Kd的三个参数与偏差e和偏差的变化率ec之间的模糊关系，在运行时不断检测e及ec，通过事先确定的关系，利用模糊推理的方法，在线自动修改控制器PID参数。
基于P-Fuzzy-PI控制的煤气加热炉控制系统
基于P-Fuzzy-PI控制的煤气加热炉控制系统
贺勇;罗隆福
【期刊名称】《电力科学与技术学报》
【年(卷),期】2004(019)004
【摘要】基于现有加热炉控制系统中煤气与空气的比率难以控制,从而导致煤气不能充分燃烧或燃烧效率过低而造成浪费.针对现状,提出一种新的控制方法:P-Fuzzy-PI控制,分不同阶段加以不同的控制方式.P控制主要是提高系统的快速性,PI控制主要是为了提高系统的稳态精度,Fuzzy控制主要是在难以获得被控对象的精确数学模型时提高系统对过程参数的变化的适应性.在Fuzzy控制中,采用插值计算法来提高模糊控制器的控制精度.仿真结果表明,这种控制方法具有提高系统的快速性,消除系统的稳态误差的作用,提高了系统的控制精度,从而解决了加热炉控制中煤气与空气的比率调节不及时而造成其热值不稳定的难题,具有一定的实用价值.
【总页数】4页(P76-79)
【作者】贺勇;罗隆福
【作者单位】湖南大学,电气与信息工程学院,湖南,长沙,410082;长沙理工大学,电气与信息工程学院,湖南,长沙,410076;湖南大学,电气与信息工程学院,湖南,长
沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.煤气单蓄热加热炉控制系统的应用 [J], 刘光军;苏艳涛
2.钢铁厂副产煤气加热炉高效燃烧控制系统的改造 [J], 郑家麒;刘仲强
3.环形煤气加热炉DCS集散控制系统 [J], 庞军营;许全民
4.基于智能仪表的串级煤气加热炉温度控制系统设计 [J], 吴兴纯;赵金燕;杨秀莲;杨燕云
5.煤气加热炉分布式智能优化控制系统 [J], 杜玉晓;吴敏;曹卫华;廖迎新
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焦炉集气管压力Fuzzy—PID控制系统设计
文 章 编 号 ：０ １９ ４ （０ ７０ －０ １０ １０ ．９４２ ０ ）２００ －３
焦 炉 集 气管压 力 Ｆ ｚ ｙ Ｐ 控 制 系统设 计 ｕｚ— ｌ Ｄ
王 健 ， 业 全 ， 明 河 方 李
（ 徽工业大学 电气信息学院， 安 安徽 ２ ３ ０ ） ４ ０ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｌ ｓｏ ｏ ｍｕ ｔ ｖ ｒ ｂ ｅ ｎ ｎｉ ｅ ｒ ｓ ｓｅ ｓ ｃ ｓ ｐ ｅ ｓ ｒ ｆ ｇ ｏｌ ｃ ｉｇ ｐｐ ｆ Ｃ ｋ ｅ ａ ｎ ｓｒ ｃ ：ｎ ａｌ ｉｎ ｔ ｌ — ａ ａ ｌ ｏ ｌ ａ ｙ ｔ ｍ ｕ ｈ ａ ｒ ｓ ｕ ｅ ｏ ａ ｃ ｌ ｔ ｉ ｅ ｏ ｏ ｅ Ｏｖ ｎ， ｎ ｉ－ ｕ ｉ ｉ ｎ ｓ ｅ ｎ ｔ ｌ ｇ ｎ ｕ ｓ ｃｉ ｎ ｃ ｎｒ ｌ ａ ｇ ｒ ｈ ｂ ｅ ｎ Ｆ ｚ ｙ Ｐ Ｄ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｄ ａ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｓｅ ｆｒ ｔ ｅ ｃ ｌ ｅｌ ｅ ｔ ｓ ｂ ｅ ｔ ｏ ｔ ｌ ｏ ｔ ｍ ａ ｄ ｏ ｕ ｚ — Ｉ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ，ｎ ｎ ｉｔ ｌ ｇ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ｈ ｏ— ｉ ｏ ｏ ｉ ｓ ｉ
ｓｒｔ ｇｅ ａ ｅ ｒｓ ｌｅ ｈ ｏ ｌ ｅ ｒ ｂ ｅ ｕ ｈ ａ ｈ ｌ — ｉ ｕ ｂ ｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｓｒ ｎ — ｏ ｐ ｉ ｇ ｉ ｈ ｒｃ ｓ ． ｔａｅ ｉｓ ｈ ｖ ｅ ｏｖ ｄ ｔｅ ｎ ｎ ｉ ａ ｐ ｏ ｌ ｍ ｓ ｃ ｎｒ ｓ ｔ ｅ ｍｕ ｔ ｄ ｓ ｒ ａ ｃ ｉ ｔ ｎ ｈ ｔ ｇ ｃ ｕ ｌ ｎ ｔｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｎ
Ｗ ＡＮＧ Ｊ ａ ， Ｉ Ｍｉｇｈ
（ ｏｌｇ ｆＥｎ ｉｅｒｎ ｎ ｎｏｍａｉｎ Ａｎ ｕ ｉｅｓｔ ｆＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｍａ’ｎ ｈ ｎ ２ ３ ０ ， ｈｎ ） Ｃ ｌ ｅ ｏ ｇｎ ｅ ｇ ａ ｄ Ｉｆｒ ｔ ， ｈ ｉＵｎｖｒｉ ｏ ｅ ｈ ｏｏｙ， ａ ｓａ ４ ０ ２ Ｃ ｉａ ｅ ｉ ｏ ｙ
基于模糊PID控制的变频调速恒压供水系统的设计
基于模糊PID控制的变频调速恒压供水系统的设计孟宪坤（国家新闻出版广电总五五四台河南荥阳450100）摘要：针对恒压供水系统是一个非线性、时变性的过程，介绍分析了变频调速运行在供水系统中的工作原理和恒压供水的控制流程，指出了模糊控制在恒压供水系统存在的问题，提出把PID控制结合模糊控制的方法来实现变频恒压供水系统的设计，以解决恒压供水系统中存在的难以对控制对象建模且不易进行控制等复杂问题。
经过现场的运行和测试，验证了该方案的可行性。
关键词：变频调速；恒压供水；模糊控制；PID控制；PLC中图分类号：TP 273 文献标识码：BDesign of Frequency speed Constant pressure Water supply System Based on Fuzzy PID ControlXiankun-Meng(State Press and Publication Administration of Radio ,Broadcasting station554，Xingyang ,Henan 450100,China)Abstract：For constant pressure water supply system is a nonlinear, time-varying process, description and analysis of the work principle of frequency speed’s operation in the water supply system and constant water supply control process, Pointed out problems of fuzzy control in constant pressure water supply system, proposed a design that PID control with the fuzzy control method to achieve constant pressure water supply system, to solve the complex problems of difficult to establish the control object model in the constant pressure water supply system and difficult to control Etc. After field running and testing , verified the program is feasibility.Key words：Frequency speed; pressure water supply; fuzzy control; PID control;PLC1 前言水是人类生产及生活中不可缺少的重要组成部分，随着城市化进程的快速发展和新农村建设的大力推进，人类对供水的需求越来越大，原有的自来水管网的压力出现不足，大部分地区普遍存在着用水高峰期高层供不上水，高层居民经常出现用水难问题，而且相应的自动化控制技术水平也相对较低，给生活带来极大不便。
基于Fuzzy自整定PID的主汽温度控制系统设计与仿真
基于Fuzzy自整定PID的主汽温度控制系统设计与仿真马阳;李玉杰【摘要】针对火电厂主汽温对象的大滞后、大惯性、非线性等特点,提出将模糊控制与常规PID控制相结合的新思路,设计了Fuzzy自整定PID参数的控制模型,通过现场实际采集的历史数据,对系统进行仿真分析.结果表明这种新的控制策略可以很好地解决主汽温系统的非线性和滞后性问题.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2011(032)003【总页数】3页(P14-16)【关键词】主汽温;大滞后;Fuzzy自整定PID;仿真【作者】马阳;李玉杰【作者单位】沈阳工程学院,辽宁沈阳110136;沈阳工程学院,辽宁沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】TK223.7;TK323主蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一,主蒸汽温度过高或过低都会显著地影响电厂的安全性和经济性。
过热汽温的上限一般不应超过额定值5℃,过热汽温的下限一般不低于额定值10℃。
过热汽温的额定值通常在500℃以上,例如高压锅炉一般为540℃,要使过热汽温保持在540±5℃的范围内。
汽温过高会使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快,影响使用寿命。
汽温降低会使机组循环热效率降低,煤耗增大。
此外,汽温过低,汽轮机转子所受的轴向推力增大,对机组安全运行十分不利。
目前,火电机组广泛应用PID串级控制方式控制过热蒸汽温度。
由于过热汽温对象的大惯性、大延迟和时变特性,给蒸汽温度调节带来很大困难,当负荷发生变化时,主蒸汽温度的动态特性变化明显,参数和结构变化较大,常规PID调节器难以满足其调节品质的要求。
因此,研究和改善现有的控制方式显得尤为重要,并具有实用价值。
模糊控制作为一种智能控制方式,在工业控制中逐步得到应用。
模糊PID控制器不需要建立被控对象的精确数学模型,能够克服非线性因素的影响。
因此,模糊控制技术很适合应用于火电厂主汽温调节系统这样复杂的系统中。
1 主蒸汽温度控制系统1.1 控制对象特性汽温控制的质量直接关系到机组的安全经济运行,而过热汽温的控制又是锅炉各项控制中较为困难的任务之一。
基于FUZZY推理的自调整PID控制器设计
基于FUZZY推理的自调整PID控制器设计
方红;葛一楠
【期刊名称】《四川大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2004(041)0z1
【摘要】在工业控制过程中,由于被控参数具有时变、非线性、不确定等因素,常规的PID控制算法难以满足要求,本文通过对模糊规则进行推理和决策,提出了在线整定PID控制器三个参数的方法.从而对各种被控对象、不同控制指标都能实现PID 的最佳调整,取得理想的控制效果.
【总页数】4页(P443-446)
【作者】方红;葛一楠
【作者单位】成都大学电子信息工程系,成都,610081;成都大学电子信息工程系,成都,610081
【正文语种】中文
【中图分类】TM57
【相关文献】
1.基于模糊规则切换的变水量空调温度Fuzzy-PID控制器设计 [J], 熊胤波;方康玲
2.基于Fuzzy推理的自调整PID控制器 [J], 李卓;萧德云
3.基于Matlab的Fuzzy—PID控制器的设计与仿真 [J], 高维豪;胡山;吴兴利;田立国;
4.基于Matlab的Fuzzy—PID控制器的设计与仿真 [J], 高维豪;胡山;吴兴利;田立
国
5.基于规则修改的Fuzzy控制自调整函数设计讨论 [J], 纪金水
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自适应模糊PID技术在氟气加气站压力控制系统中的应用
自适应模糊 Ｐ Ｄ 技术在氟气加气站压力控制系统 中的应用 Ｉ
韦 兴 平
（ 华 大 学 机械 工 程 与 自动 化 学 院 ， 四 川 成 都 ６ ０３ ） 西 １ ０ ９
摘 要 ： 氟 气加 气 站 压 力 控 制 系 统 中， 气 高压 罐压 力 的 稳定 性对 系统 的安 全 性 和 其 他 参 数 影 响 很 大 。由于环 在 氟 境 温度 变化 等 一 些 因素 的 影 响 ，使 系统 的参 数 发 生 了 改变 ，为 此 ，采 用 模 糊 技 术 实 现 ＰＤ 控 制 器 参 数 的 在 线 Ｉ
０ 引 言
２ 自适应 模糊 Ｐ Ｄ控 制器 的设 计 Ｉ
２ １ 自适 应 模 糊 ＰＩ 控 制 器 的 结 构 ． Ｄ
常规 Ｐ Ｄ控制 器 由于算 法简单 、稳定 性好 、可 靠 Ｉ 性高 等优点 ，被 广泛应 用 于工业控 制领域 中 ，尤其 适 用于 可建立 精确 数学模 型 的确定性 系统 。然而 对 于具 有非线 性 、时变 不确定 性 、难 以建 立精确 数学 模型 的 生产过 程 ， 规 Ｐ Ｄ控 制器 往往不 能达 到理想 的控 制 常 Ｉ 效果 ，因而 出现 了很 多智 能控制 技术 和 Ｐ Ｄ控 制技 术 Ｉ 相结合 的设 计方 案 。 模 糊控 制不 需要被 控对 象的精 确数学 模 型 ，而 是 基 于专家 的知识 和操 作 者 的经 验建 立 模糊 控 制 规则 ， 通过模 糊逻 辑推理 完成控 制决 策过 程 ，最 后实 现对 被 控对象 的调 节控 制 。因此本 文试 图结合模 糊控 制和 常 规 Ｐ Ｄ控 制 的优点 ， Ｉ 采用 模糊 逻辑 推理对 氟气 加气 站 压力 控 制 系 统 的 Ｐ Ｄ 控 制 器 参数 进 行 在 线 自适 应 调 Ｉ 整 ，以实现恒 压控 制 。 １ 氟气 加气 站简 介 氟 气 加 气 站 主要 由 加气 部分 和尾 气 处 理 部 分 构 成 。加 气部分 的工 作原理 如 图 １ 所示 ，压 力泵 把氟气 从 氟气储 罐抽 到氟 气高压 罐 中 ， 打开 相应 的 电磁 阀 ， 即 把 氟气 加到对 应 的充气瓶 中。由于充 气瓶 的体 积是 固 定 的 ，所 以充 气瓶 中能装 氟气 的多少 由氟气 高压 罐 的 压 力所决 定 。 工作 时要 求氟气 高压 罐的压 力较 高 ， 在 一 般 为２ ａ ０ＭＰ 左右 ，而且 氟气 是有毒气 体 ，因此 ，氟气 加气 站 高压罐 压力 的稳定 性对 系统 的安全性 和其 他参 数影 响很 大 。由于每次 加气 时 ， 气瓶 的个 数不恒 定 ， 充 而且 在加气 过程 中 ，充气 瓶 中各 个 时刻 的压 力也 不相 等 ，以及 环境 温度 的变化 等一些 因素 的影 响 ，会使 系 统 的参数 产生 变化 。常 规 Ｐ Ｄ控 制器 的参数 往往是 针 Ｉ
(完整版)基于SIMULINK的Fuzzy-PID控制器设计
基于SIMULINK的Fuzzy-PID控制器设计一、基本要求设计一种Fuzzy-PID控制算法，利用MATLAB的SIMULINK进行仿真研究，根据实验结果比较Fuzzy-PID控制算法与普通的PID算法的的抗干扰能力和鲁棒性及动、静态控制精度。
提示：已知某典型工业过程的传递函数为:G(s) =120/(4200s2+170s+1)应用模糊集合理论，建立参数与系统误差和误差变化率之间的二元连续函数关系，并用模糊控制器根据不同的Kp、Ki和Kd误差和误差变化率在线自整定PID参数。
二、理论基础传统的PID线性控制器根据被控对象的不同，适当的调整PID参数，可以获得比较满意的控制效果。
然而，传统PID控制器的线性特性只有在工作点附近才能获得较理想的效果，当偏离工作点较远时，由于控制对象的非线性，系统的性能会变差，甚至不稳定。
而模糊控制方法无需建立被控对象的数学模型，在偏离工作点的区域可明显改善控制的动态性能，同时对噪声也有较强的抑制能力，鲁棒性较好。
但模糊控制器的本质上属于非线性控制方法，消除系统误差的性能较差，难以达到较高控制精度。
单纯采用PID控制和Fuzzy控制都不会取得较好的控制效果，二采用Fuzzy-PID 控制方式是一种较好的控制方法。
它能发挥Fuzzy控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调量小的特点，同时又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度。
模糊控制器的基本组成，如图1所示。
图1模糊控制器基本组成模糊控制器主要由模糊化接口、模糊推理、清晰化接口和知识库4部分组成。
模糊化接口的作用是将输入的精确量转化为模糊化量，并用相应的模糊集合来表示。
模糊推理是模糊控制器的核心，它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力，该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴含关系及推理规则来进行的。
清晰化接口的作用是将模糊推理得到的控制量变换为实际用于控制的精确控制量。
知识库中包含了具体应用领域的知识和要求的控制目标，它通常由数据库和模糊控制规则两部分组成。
Fuzzy-PID控制恒压供水系统
南 昌大 学信 息 工程 学院 （ 昌 ３０ ３ ） 南 ３ ０１
摘要 ： 本文介绍 了一种城市 自来水恒压供水模糊．Ｉ ＰＤ控制 系统 。 针对城市供水 系统普遍存在 的大滞后和
惯性的特点， 把模糊控制和 ＰＤ控制结合起来构成具有 自 Ｉ 调整修 正因子的Ｆ ｚｙＰＤ控制器， ｕｚ．Ｉ 在应 用中获得 了
满意 的控 制效 果 。 件设 计 中 ， 用 一 台 变频 器和 一 台软 启 动 器相 互 配合 ， 硬 利 通过 Ｐ Ｃ 的协 调控 制 ， Ｌ 实现 了 ５台
水泵的启动 、 控制 ， 保证 了系统的可靠性 ， 又减少 了系统的投资。
Ａｂ ｔ ｃ ： ｋｎ ｆ ｕ ｚ — Ｉ ｃ ｎｒ ｌ ｔｒｓ ｐ ｌ ｉｇｓ ｓｅ ｆｒｃ ｎ ｔｎ ｒ ｓｕ ｅｉ ｔｏ ｕ ｅ ｉ ｐ ｐ ｒ ｓｍ ｔ Ａ ｉｄｏ ｚ ｙ Ｐ Ｄ ｏ ｔｏ ｅ－ｕ ｐｙｎ ｙ ｔｍ ｏ ｏ ｓａ ｔ ｅ ｓ ｒ ｓｉ ｒ ｄ ｃ ｄｉ ｔ ｓ ａ ｅ． Ｆ ｗａ ｐ ｎ ｎｈ
不 同 的泵 由于其 扬 程不 同 ， 压力无 法 调 节 的情 况下 ， 在 始终 满 负荷 运 转 。 在一些 供水量 不大 且供水变 化量 也不 大 的情 况 下 ， 有些 供 水企 业没 有 进行 相 关 的技 术 改造 ，仅仅 使 用 几
力较差的情况 ，改善模糊控制的稳态性能 ，提高控制
台功率大小不同的水泵 ， 分时段切换电机进行供水 。 在完全依赖水泵进行供水时 ，频繁 的开 、 停使水泵产 生如下弊端 ：水泵负荷突变有损设备寿命 ； 对管 网产 生较大水压冲击 ；能源产生浪费 ； 不能根据水位及管
网 系统 的需要 随时 调节 供水 量 和 供水 压 力 。
PID控制在燃气加压系统中的应用
PID控制在燃气加压系统中的应用【摘要】本文基于PID控制原理的基础与现阶段与变频器设备的配合使用，结合其使用方式来系统阐述PID调节功能在当前燃气输配系统的得应用。
【关键词】PID 工业控制变频器燃气输配电气控制1 引言目前广泛应用PID的控制系统具有真正的智能化和灵活性，越来越多的恒压、恒温控制系统都基于PID算法而设计。
随着控制对象变得复杂，应用传统的给定电气控制精度和鲁棒性降低。
当控制对象很复杂的情况下，传统已经不再适用了，为了提高对复杂系统的控制性能，要使用PID控制器与现阶段工控产品相结合如变频器等设备，通过PID调节系统的自整定功能实现供气系统的恒压运行。
在城市燃气行业，PID控制技术与变频器的结合使用为调节输配燃气加压设备的罗茨鼓风机在调速、调压等方面均已收到十分理想的效果，不仅调压范围宽，其风机在运行过程中节能效果也十分明显。
2 PID控制原理图1-1 模拟PID 控制系统原理图常规PID控制系统原理框图如图1-1所示，系统主要由模拟PID控制器和被控对象组成。
它根据给定值rin （t）与实际输出值yout （t）构成-比例系数，-积分时间常数，-微分时间常数；概括而言，PID控制器的比例、积分和微分三个校正环节的作用如下：（1）比例环节：能迅速反映控制系统的误差，减少稳态误差，但比例控制不能消除稳态误差，比例放大系数的加大，会引起系统的不稳定。
（2）积分环节：主要用于消除系统稳态误差，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，使系统误差为零，但积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统产生振荡；积分作用的强弱取决于积分时间常数越大，积分作用越弱。
（3）微分作用：减少超调量及克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，减少调整时间，从而改善系统的动态性能。
但是，PID控制主要局限性在于它对被控对象的依赖性，一般需预先知道被控对象的数学模型方可进行设计。
3 PID控制器的参数整定PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。
基于大林算法的燃气热水器温度Fuzzy-PID控制方法
大林算法 的设计 目标是将 期望的 闭环 响应设 计成一 阶惯性 加纯滞后 ，然后 反过来得到能满足这 种闭环 响应
的控 制器 。
冷 ＿ ＿ ＿ （ Ｊ
燃气
— — — —
Ｉ 热元 ＿ 敏件 Ｉ ｆ 、
器
” …
比
— — — —
方法 ］ 。
在 温度控制技术领域 中， 普遍采用 ＰＤ控 制算法 。 Ｉ 但
是在 一些具有纯滞后环节 的系统 中，ＰＤ 控 制很难 兼顾 Ｉ 动 、静两方面 的性 能，而且多参数整定也很难 实现最佳
控制 。若采用大林算法 ，可做 到无或者小超调 ，无或小
稳态误 差，控 制效果 比较理想 。大林算法是 由美 国 ＩＭ Ｂ
法 的燃气供应量控制律式 （ ） ８。
３２ 基 于模糊 －Ｉ 控制律 的 目标燃 气供应 量 的控 制 ． ＰＤ
式 （）是基于大林 算法使得 期望温度 时的现场燃气 ８
供 应量得 以确定 ，但 目标燃气供应量是需要 控制燃气 比 例 阀开 口大小来实现 ，同样 比例 阀开 口大小在 燃气供应
参考文献 ：
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探讨 ［ ．海洋石油 ，２ ０ ，２ ２：８ 一３ Ｊ ］ ０６ ６（） Ｏ８ ．
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工 业 出版 社 ， ２ ０ ： ６４ ００ ３．
PID和Fuzzy两种方法控制升压电路
PID 和Fuzzy 两张方法控制boost 电路升压一、仿真指标1、输入电压V in =20~95V ；2、输出电压V o =100V ；3、效率η≥95%；4、由半载切满载（或由满载切半载）的负载调整率小于5%；5、由空载切满载（或由满载切空载）的电压调整率小于1%；二、开环电路设计（一）开环电路，选择boost 主电路（二）器件参数选择1．电感，电容值参数选择电感电流变化值为Lf D D V i L )1(0-=∆ 且LfD D V I oc 2)1(20-=所以2203(1)1001/3(2/3) 4.12221810010OC V D D L H I f μ-⨯⨯≥==⨯⨯⨯（按D 取13时公式取得最大值） 由公式01I D Q V V C fC ∆∆==< 得出060I DC F fμ>= 此处取电感值10H μ，电容值取1000F μ。
2． 开关频率取100kHz ，MOSFET 开关管电阻尽可能的小，设为0.000001Ω，Diode 电阻值取为0.005Ω，电阻值经计算取5.556Ω。
（三）开环输出电压仿真波形及分析75V输入，占空比为25%时电压输出波形输入95V，占空比为5%时输出电压波形输入20V，占空比为80%时输出电压波形结论：由以上图像可以看出，各参数值基本满足要求，但是误差较大，有待PID 和fuzzy进一步调节，满足指标要求。
三、PID控制电路设计（一）PID控制的boost电路拓扑（二）系统框图0U（三）PID 控制器的模型1．开环传递函数及bode 图分析（1）Boost 电路控制输入到输出的传递函数：2211/(1(/))()(1)(1/)1/in d RAMPV L C s L R G s V D s s RC L C⨯-=⨯⨯-++ 2/(1)L D =-L 其中： 三角波幅值RAMP V 取1；R ：负载电阻阻值；C ：输出滤波电容的值；D ：输入75V 时的开关占空比，此时为25%；ref V+ —()pid G s()d G sK10,1000, 5.556,0.25L H C F R D μμ===Ω=其中：代入公式中得：94277.510 2.410()180 5.62410d ss s s ⨯-⨯=++⨯G （2）未矫正系统bode 图如图所示：从图中可以看出在剪切频率41.4110Hz ⨯处，相角裕度为15.7-，令校正后剪切频率为10c w kHz =，从图中可以看出需要调节的幅值为5.8dB,此处采用PD+PI 调节环节。
基于Fuzzy-PID的人工气候室智能控制系统设计
基于Fuzzy—PID的人工气候室智能控制系统设计宋玉春，许伦辉，傅惠(韶关学院机电系，广东韶关512005)摘要：介绍了控制对象人工气候室的特点，阐述了Fuzzy～PID控制原理，并把通过开关切换实现的Fuzzy—PID控制算法实际应用到人工气候室智能控制系统中．给出了该控制系统Fuzzy—PID控制器的总体设计方案、具体设计过程，解决了人工气候室控制中的难点问题．关键词：人工气候室：Fuzzy—PID；智能控制中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007—5348(2004)03—0043—05 人工气候室是人工模拟自然、非自然气候环境的设备，广泛应用在工业、现代农业、医药、林业、环境科学及生物遗传工程等领域．智能控制系统是人工气候室的核心技术，它对气候室内的主要环境参数如温度、湿度、光照强度等运用智能控制技术进行在线闭环调节，从而形成被培养物种需要的气候环境．1 Fuzzy—PID控制器系统被控制的人工气候室的技术指标为：(1)公称容积：lO～50 1TI ；(2)温度控制范围：0～5O℃；(3)温度波动性允差：±1℃；(4)温度均匀性允差：±3℃；(5)湿度控制范围：50％～90％；(6)湿度波动性允差：±3％；(7)湿度均匀性允差：．4-5％；(8)光照度：0～3000(LX ±1)；(9)温度保护报警：．4-5℃；q 工作电源：AC220 4-20 V、50Hz；㈤工作时问：连续；㈦工作环境：室内．这是一个容积较大，控制精度要求较高，具有大滞后的一阶惯性环节，并且无法获得精确的数学模型的控制对象．为了实现控制目标，选择了模糊PID控制算法．模糊技术的优点是不要求掌握受控对象的精确数学模型，而根据人工控制规则组织控制决策表，然后由该表决定控制量的大小．PID控制的优点是控制精度高．将模糊控制和PID控制器两者结合起来，扬长避短，既具有模糊控制灵活而适应性强的优点，又具有PID控制精度高的特点．这种Fuzzy—PID复合控制器，有些模式可以实时在线修正PID控制参数，有些则可以绕开建立复杂数学模型，从而扩展了常规PID的控制范围“j．它对复杂控制系统和高精度伺服系统具有良好的控制效果，也是近年来十分热门的研究课题．笔者设计的基于Fuzzy—PID控制器的系统结构框图见图1．2 Fuzzy—PID控制原理2．1 数字PID控制原理数字PID控制在生产过程中是一种普遍采用的控制方法，它由三个校正环节组成．(1)比例环节：即时成比例的反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差．(2)积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度．积分作用的强弱取决于积分时间常数，，，越大，积分作用越弱，反之则越强．(3)微分环节：能反映偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的速度，减少调节时间．2．2 Fuzzy—PID控制原理在工业控制过程中经常会碰到大滞后、时变、非线性的复杂系统．其中，有的参数未知或缓慢变化，有的存在滞后和随机干扰，有的无法获得精确的数学模型．此时，模糊控制是一种较好的解决方案．模糊控制器是一种近年来发展起来的新型控制器，其优点是不要求掌握受控对象的精确数学模型，而根据人工控制规则组织控制决策表，然后由该表决定控制量的大小．在一般的模糊控制系统中，考虑到模糊控制器实现的简易性和快速性，通常采用二维模糊控制器结构形式．这类控制器都是以系统误差E和误差变化EC为输入语句变量，因此它具有类似于常规PD控制器的作用，采用该类模糊控制器的系统有可能获得良好的动态特性，而静态性能不能令人满意．由线性控制理论可知，积分控制作用能消除稳态误差，但动态响应慢，比例控制作用动态响应快，而比例积分控制作用既能获得较高的稳态精度，又能具有较高的动态响应．因此，把PI控制策略引入Fuzzy控制器，构成Fuzzy-PI(或PID)复合控制，是改善模糊控制器稳态性能的一种途径．目前这种复合控制器有多种构成形式，其工作原理亦有差异．具体有引入积分因子的模糊PID控制器、Fuzzy-PID混合控制器等．Fuzzy-PID混合控制器又有Fuzzy-PID开关切换控制器、Smith-Fuzzy控制器、设定值迁移模糊PID控制器等，本控制系统使用的是Fuzzy —PID开关切换控制器．3 控制系统总体设计控制系统包括三个部分：温度控制、湿度控制、光照控制，所以系统内相应的包含三个子控制器：温度控制器、湿度控制器、光照控制器．温度控制器采用模糊PID控制器来实现系统的高性能，从性能和实用两方面考虑，选用Fuzzy —PID开关切换控制；湿度要求的精度比温度稍低，采用模糊控制器；光照控制相对简单，因为光照灯照度与加在光照灯上的电压成函数关系，给定光照首先计算出对应电压，然后控制光照晶闸管控制器使之输出此电压．系统控制原理见图2．4 温度模糊PID控制器设计4．1 温度模糊PID控制器工作原理图3为Fuzzy-PID开关切换控制原理图，其基本控制思想是在大偏差范围内采用Fuzzy 控制，在小偏差范围内转换成PID控制，两者的转换由微机程序根据事先给定的偏差范围自动实现．Fuzzy-PID控制比PID控制有更快的动态响应，更小的超调，显然它比Fuzzy控制具有更高的稳态精度．在实际中，PID控制的三个参数是经过寻优得到的．模糊控制器的实现方法是将一系列模糊控制规则离线转化为一个查询表(又称为控制表)，存储在单片机中供在线控制时使用．这种模糊控制器结构简单，使用方便，是最基本的一种形式．4．2模糊控制模块的设计4．2．1确定误差、误差变化、输出的论域及模糊控制规则：模糊控制器的结构采用单变量二维模糊控制器，输入量选用误差E、误差变化EC．在确定论域过程中，增加论域中的元素个数(即把等级细分)，可提高控制精度，但要相应增大计算量并受计算机字长限制．因此，把等级分得过细，对模糊控制来说显得必要性不大．一般，当论域中元素总数为模糊子集总数的二至三倍时，模糊子集对论域的覆盖程度较好】．误差E、误差变化EC及控制量u的模糊集及其论域定义如下：E、EC和U的模糊集均为：{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB)E和EC的论域均为：{一6，一5，一4，一3，一2，一1，0，1，2，3，4，5，6)U的论域为：{一7，一6，一5，一4，一3，一2，一1，0，1，2，3，4，5，6，7}采用基于最大隶属函数法的“rF’.AND.THEN.”规则进行推理，得模糊控制规则表，如表1所示．4．2．2输入量的模糊化：根据e、A e所分的等级，将实际变化范围平均分为13挡．由于A／D转换是选用11通道、分辨率为12xt~的TLC2543，经A／D转换后温度值t的取值范围在0～4 095．把给定值同样转换No～4 095之间，这样误差e的取值范围可能为一4 095～4 095，然而实际上仅刚开始起动等很少时候可能达到4 o95#b，实际取值范围比上述范围小得多．为此，取e常用值为一220～+220．具体量化情况见表2．4．2．3求输出控制量：根据模糊控制规则表1，有如下条件语句：IF e：A AND △e=B， THEN M=C (i=1，2. ．7； =1，2，. 7)其中A 、B 和c 是定义在误差e、误差变化／Ne和控制量u的论域上的模糊集．根据输入量模糊量化后得到的误差e、误差变化△e，可计算出相应的控制量变化值，得控制表(见表3)．表3是一个13×13矩阵，逐行存储在片内FLAsH存储器中，设误差、误差变化的论域元素分别为、l，，可得控制量u的位置为：表首地址+13×(X+7)+() +7)．4．2．3控制量的去模糊化及输出：控制量的去模糊化比较方便，不同的控制量对应输出回路晶闸管一个周期内不同数量的半波数，如表4所示．4．3 PID控制模块的设计根据数字PID控制原理，得离散化的PID表达式：P( )：P(k一1)+K {E( )一E( 一1)+K，E( )+Ko[E(k)一2E(k一1)+E(k一2)】}= P(k一1)+P尸+P，+PD设R( )、Y(k)分别为给定值和输出值在时刻的采样值，相应有程序框图4．4．4 模糊控制与PID控制的切换根据实际运行结果，当控制模糊控制与PID控制切换的误差选用2℃，即A／D转换结果为8O范围内时，控制效果较好．参考文献：【1】陶永华，尹怡欣．葛芦生．新型PID控制及其应用【川．北京：机械工业出版社，1998．【2】陈跃东，郎朗．用Fuzzy—PID控制器实现控制参数的自整定[J]．安徽机电学院学报，。
【开题报告】基于Fuzzy推理的PID控制器设计
开题报告电气工程及其自动化基于Fuzzy推理的PID控制器设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1：国内外研究动态1965年扎德在《信息与控制》杂志上先后发表了"模糊集"(Fuzzy Sets)和"模糊集与子系统"(Fuzzy Sets & Systems)，产生了模糊集合论，奠定了模糊集理论和应用研究的基础。
但"模糊"一词却在美国科技界遭到怀疑和反对，为此而影响了模糊逻辑在美国的研究和应用推广。
1968年扎德首次公开发表其"模糊算法"。
1973年发表了语言与模糊逻辑相结合的系统建立方法。
1974年伦敦大学Mamdani博士首次尝试利用模糊逻辑，成功地开发了世界上第一台模糊控制的蒸气引擎。
1965～1974年是模糊控制发展的第一阶段，即模糊数学发展与成形阶段。
其间于1972年，日本模糊系统研究基金会建立，后来成为国际模糊系统协会(IFSA)的日本办事处。
第二阶段大约从1974～1979年，这是产生简单模糊控制器的阶段。
在这期间，美国加州一公司率先生产了世上第一只模糊逻辑芯片。
1980年丹麦的斯密司公司首次应用芯片在水泥烘干机中成功地实现了模糊逻辑控制，但其自适应能力和鲁棒性有限，稳态精度也不够理想。
1979年至今是发展高性能模糊控制的第三阶段。
1979年T.J.Procky和E.H.Mamdani共同提出了自学习概念，使系统性能大为改善。
1983年日本富士电机开创了日本第一项应用—水净化处理。
1987年日本仙台地铁线采用了模糊逻辑控制器。
1989年日本把模糊逻辑消费品推向高潮，同年，扎德教授出任OMRON(立石)公司高级顾问。
1993年，扎德教授应OMRON之请，在ISA/93博览会的新闻发布会上作了以"软计算"为题的发言。
扎德曾获得日本企业家赠与的15万美元的本田奖。
中国也是世界上模糊逻辑研究的领先者之一。
基于S7-300 PLC的Fuzzy-PID控制恒压供水系统设计
基于S7-300 PLC的Fuzzy-PID控制恒压供水系统设计门顺治;郑欣;徐保国
【期刊名称】《自动化与仪表》
【年(卷),期】2014(29)5
【摘要】针对传统的工频水泵供水系统供水效果不稳定、能源消耗大等问题,以重庆某公司除盐水系统工艺用水恒压供水系统为例,提出了基于PLC的Fuzzy-PID控制恒压供水系统,对供水控制系统的结构与软件设计进行了说明,详细阐述了模糊控制器的设计策略.通过Simulink工具对供水系统进行了仿真,从仿真结果分析了模糊控制、Fuzzy-PID控制和传统PID控制效果上的差别.在实际应用中,基于Fuzzy-PID控制策略的恒压供水系统相对于传统的供水方式更加高效节能,相对于传统PID控制系统控制速度更快,精度更高.系统从运行以来,供水压力稳定,节电效果明显.
【总页数】5页(P26-30)
【作者】门顺治;郑欣;徐保国
【作者单位】江南大学物联网工程学院,无锡214122;江南大学物联网工程学院,无锡214122;江南大学物联网工程学院,无锡214122
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于PLC的Fuzzy-PID控制恒压供水系统 [J], 冯仰新;冯仰敏;李志鸿
2.基于S7-300 PLC及SEW伺服控制器的核子料位计源罐安全防护控制系统设计[J], 蒋继成;赵孝文;王强
3.基于Fuzzy-PID控制的变频恒压供水系统设计 [J], 陈怀忠;朱金芳
4.基于S7-300 PLC的水厂滤水池自动控制系统设计 [J], 唐祥可;顾晓猛;夏余平;唐雅媛;杨钰
5.基于S7-300 PLC的剪切对焊机自动控制系统设计 [J], 孟丽荣;赵海天;朱婧璇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Fuzzy_PID控制在空调恒压供水系统中的应用
台 水 泵 在 电 气 上 并 连 。 当第 一 台滴 水 泵 故 障 时 ， 一 台 后
水 泵 自动 投 入 运 转 ， 即 为 一 用 一 备 。 两 台 水 泵 的控 制 此
ｄｆ ｃ ｌ ｔ ｅ ｔｂ ｉ ｍａ ｈ ｍａ ｉａ ｄ １ ｏ ｏｖ ｔ ｅ ｒ ｂ ｅ ， ａ ａ ｔｒ ｆ ｆ ｚｙ Ｐ Ｄ ｏ ｔ ｌ ａ ｄ ｓ ｒ ｅ ｗ ｉｈ ｏ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕｔ ｏ ｓａ ｌ ｈ ｉ ｓ ｔ ｅ ｔ ｌ ｍｏ ｅ ．Ｔ ｓ ｌｅ ｈ ｐ ｏ ｌ ｍ ｃ ｐ ｔ ｎ ｏ ｕ ｚ － Ｉ ｃ ｎ ｒ ｗ ｓ ｅ ｃ ｂ ｄ ｈ ｃ ｃ ｍｂ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｏ ｉ ｉｔ ｌ ｇ ｎ ｅ ｆ ｔ ｅ ｌ ｓ ｉ ｉ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｔ ｅ ｔｂ ｌ ｙ ｆ ｈ ｆ ｚｙ ｏ ｔ ｌ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｔ ｄ ｏ ｌｓ ｉ ｐ ｄ ｏ ｔ ｌ ｎ ｆ ｚ ｙ ｎ ｅｌ ｅ ｃ ｏ ｈ ｃａ ｓｃ ｄ ｏ ｔｏ ａ ｄ ｈ ｓａ ｉ ｔ ｏ ｔｅ ｕ ｚ ｃ ｎ ｒ ｂ ｓ ｄ ｎ ｈ ｓ ｙ ｆ ｃａ ｓ ｉ ｐ ｉ ｏ ｕ ｃ ｉ ｃ ｎ ｒ ａ ｄ ｕ ｚ ｏ ｃ ｎｒ １ ｈ ｅ ｅ ｕ ｏ ｔｅ ｉ ｌｔ ｎ ｎ ｐ ａ ｔ ｅ ｐ ｒ ｖ ｄ ｈ ｔ ｈ ｓ ｏ ｔ ｌ ｏ ｔ ．Ｔ ｒ ｓ ｈ ｆ ｈ ｓｍｕ ａｉ ａ ｄ ｒ ｃｉ ａ ｐ ｏ ｅ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｃ ｃ ｎｒ ｍｅｈ ｄ ａ ｇｅ ｔ ｐ ｌ ａｉｎ ａ ｕ ａ ｄ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｏ ｔ ｏ ｈ ｓ ｒ ａ ａ ｐ ｉ ｔ ｖ ｌ ｅ ｎ ｉ ｒ ｖ ｔ ｅ ｃ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ａ ｒ ｏ ｄｔ ｎ ｓ ｓ ｍ ｔ ｏ ｓａ ｔ ｐ ｅ ｓ ｒ ｔｒ ｓ ｐ ｌ ｉｇ ｉ ａ ｔｒｅ ｓ ｌ ｙ ｗ ｔ ｇｅ ｔ ｄ ｓｕ ｂ ｎ ｅ ｎ ｓ ｓｒｃ ： ｈ ｉ ｃ ｎ ｉ ｏ ｙ ｔ ｉ ｅ ｗｉ ｃ ｎ ｔ ｎ ｒ ｓｕ ｅ ｗａｅ ｕ ｐ ｙｎ ｎ ｆｃ ｏ ｓ ｉ ｈ ｉ ａｗａ ｓ ｉ ｈ ｒ ａ ｉ ｒ ａ ｃ ａ ｄ ｉ ｔ
基于PLC的模糊控制恒压供气系统的设计
基于PLC的模糊控制恒压供气系统的设计桑岩青;韩强【摘要】该文介绍了一种基于西门子PLC的模糊控制恒压供气系统,空压机的运行方式由单机运行改为通过以西门子PLC S7-300为中心的控制系统来根据用气车间的实时用气量自动控制空压机启动加载与卸载停机,配合友好的人机界面,通过程序中参数自整定的模糊控制模块,根据空压站总管压力变化趋势,实时改变系统的时间参数,使供气压力稳定在一定范围内,提高了空压站输出压缩空气压力的精度,也达到了良好的节能效果.同时,根据空压机的工作电压与电流,计算出整个系统的瞬时能耗以及长期能耗,实现能源监测的目的.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2016(031)012【总页数】5页(P35-39)【关键词】模糊控制;恒压供气系统;自动控制;人机界面;节能【作者】桑岩青;韩强【作者单位】东华大学机械工程学院,上海201620;东华大学机械工程学院,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TH4目前，在国内大多数企业中，对空压站内所有设备的控制方式均为人工控制、单机运行，设置空压机运行参数时，需要到现场操作，同时，用气车间对压缩气体的压力值有所要求，由于不能根据现场的用气量进行空压机的工作状态控制，由此产生了压缩气体压力不稳定以及电能的极大浪费。
因此，一套完善的空压机自动控制系统不仅可以远程设置运行参数，使得操控人员的操控步骤简单化，而且还会根据用气车间的用气量，控制空压站内空压机的工作状态以及相关时间参数，以保证压缩气体的压力保持在稳定的范围内，从而达到恒压控制、节能环保、节约人力资源的目的。
1 研究的空压站简介某制管厂的空压站内，有6台美国寿力TS32S-400NWC螺杆式空气压缩机、6台冷干机以及水泵、冷却塔等设备。
计划4台空压机常用，2台备用。
压缩气体的用途是给半成品的钢塑管进行喷砂处理。
其中空压机主要参数有公称容积流量为57.1 m3/min，额定排气压力为0.8 MPa，最大排气压力为0.86 MPa，机组输入比功率为 5.9 kW/（m3·min-1），电动机功率为300 kW，额定转速为1489r/min。
基于自适应模糊PID控制的恒压供气系统
基于自适应模糊PID控制的恒压供气系统
翟旭升;谢寿生;杨伟;蔡开龙
【期刊名称】《液压与气动》
【年(卷),期】2008(000)002
【摘要】设计了一套基于步进电机的恒压供气系统,并将一种模糊自适应PID控制器应用于其中.该控制器将模糊控制原理与常规的PID控制算法相结合,实现了对PID参数的在线调整,并通过控制步进电机调节气流截面积,进而实现对气体的恒压控制.实验结果表明, 该模糊自适应PID控制器较常规PID控制器具有更好的控制效果.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】翟旭升;谢寿生;杨伟;蔡开龙
【作者单位】空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038;空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038;空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038;空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038
【正文语种】中文
【中图分类】V233.7+43
【相关文献】
1.恒压供水控制系统自适应模糊PID控制器设计及仿真 [J], 田红彬;刘阳
2.恒压供水控制系统自适应模糊PID控制器设计及仿真 [J], 徐瑞丽;尹飞凰
3.参数自适应模糊PID控制在恒压供水系统中的应用 [J], 黄良沛;刘义伦;阳小燕
4.基于模糊PID控制器的空压机恒压供气系统的设计 [J], 何凤有;鲍卫宁;汤玚;刘西超
5.基于PLC的模糊控制恒压供气系统的设计 [J], 桑岩青;韩强
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液压 与 气动
５ ３
基 于 Ｆ ｚｙＰ Ｄ恒 压 供 气 系统 的设 计 ｕ ｚ －Ｉ
白坤海
Ｄｅ ｉｎ ｏ ｏ ｓａ ｔＰ ｅ ｓ ｒ ｕ ｐ ｙ ａｒ Ｓ ｓｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｆ ｚ ｙ Ｐ Ｄ ｓｇ ｆＣ ｎ ｔ ｎ ｒ ｓ ｕ ｅ Ｓ ｐ ｌ ｉ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｕ ｚ — Ｉ
ＢＡＩＫｕ ｈａ ｎ— ｉ
（ 淄博 职业 学院 教务科 研处 ，山东 淄博
２５ １ ） ５ ３４
摘
要 ： 对 目前 以继 电器 为 主的 空压 机控 制 方 式耗 能 严 重、 针 设备 运 行 不稳 定 等 问题 ， 出 了在 变频 控 提
制和模糊控制技术的基础上 ， 设计用于空压机参数采集、 变频控制的硬件设备和微机 自动控制 系统。结果表
收稿 日期 ：０ １１－１ ２ １ ． ３ ０
１ 空压 机 系统总体 设计
在济 西站 上行 驼 峰 空压 机 控 制 系统 中 ， 台空 压 四
机按 一 主 、 一辅 、 备 、 检 修 方式 设 置 ， 台给 水 泵 、 一 一 两
两台扬水泵、 两台干燥器均按一主一备设置。同时系 统可根据储气罐压力状况， 自动调节空压机主、 辅机实 现一停一开、 两开、 两停的运行方式。控制系统硬件设 备 由工 控 机 、 频 器 、Ｌ 控 制 器 及 各 种 传 感 器 等 组 变 ＰＣ
的工作压力 ， 提高了系统的工作稳定性 ， 达到恒压供气
的 目的。
制的变频调速（ Ｆ 供气装置， Ｖ） 具有控制空压机机组 出 口压力恒定 、 变流量供气的基本功能。闭环调节控制
系统是 通 过 风 压 传感 器 检 测 到 空 压 机 的 供 气 管 网风 压 ， 给 ＰＤ 调节器 ；Ｉ 节器 按照设 定压 力输 出一 传 Ｉ ＰＤ调
［ ］ 许全莲 ， ５ 吕明 ， 董长双． 平衡 吊具解析 ［ ］ 机械 工程与 自 Ｊ．
动 化 ， ０ ３ （ ） ｌ４—１５ ２ ０ ，５ ： ６ ６．
［ ］ 曹伟 ， １ 郭伟 ， 文珍．平衡 吊切 向和 径 向操作 力 的控制 杨 ［］ Ｊ ．装备制造技术 ， ０ １ （ ） １４—１５ ２ １ ，２ ： ４ ４．
２ 变 频控 制 系统的 结构 与工作 原理
２ １ 控 制 系统 结 构 ．
恒 压供气 系 统是 铁 路 的 车辆 部 门 、 组 站 等 的重 编 要 动力设 备 ， 其空 压机组 的运 行方 式恰 当与 否 ， 安全 对 生产 和 节约能 源都 有十 分重要 的意义 。利用 减荷 阀通 过压 力调 节器 自动 调节 系统 压 力 ， 种 方 式不 仅 安 全 这
性差 ， 效率低下 ， 源浪费也十分惊人 。基 于上述情 能 况， 采用 Ｐ Ｃ作 为 控 制单 元 ， Ｌ 利用 模 糊 控 制 技 术 与 数
字式 ＰＤ相结 合 ， Ｉ 根据 系统 状态 可 快 速调 整 供气 系统
变 频节 能供 气 系 统 是 一 种 采 用 工 控 机 和 Ｐ Ｃ控 Ｌ
检测 到 的压力 小 于 设 定 压 力 时 ， Ｉ ＰＤ调 节 器输 出信 号 增 强 ， 频器 输 出频率 增 大 ， 压 机转 速 也 增 大 ， 出 变 空 输
风压也 就增 大 ， 而达 到 自动控制 风压 的 目的。 从
装备 ，０ １ （ ９ ：５— ６ ２１ ，１）９ ９ ．
［ ］ 何 全 茂 ， 富 贤．平 行 四连 杆 机 构在 平 衡 吊中 的应 用 ３ 何
［］ Ｊ ．煤矿机械 ， ０ ０ （０ ： ９ ２ １ ， １ ） １６—１７ ９． ［ ］ 李金顺 ， ４ 李新美．起重 机 吊臂 伸缩 时抖 动的原 因分 析工
明 ， 面改善 了 系统 的动 态性 能 ， 全 取得 了很 好 的控制 效果 。
关键词： 变频 调速 ； 模糊 控 制 ； 压供 气 ； Ｉ 恒 ＰＤ控 制
中图分 类号 ：Ｈ１ ８ 文 献标 志码 ： 文章 编号 ：０ ０ ５ （ ０ ２ Ｏ ＿０ ３（ Ｔ ３ Ｂ １０ ４８ ８ ２ １ ） ６（ ５ ＿３ ） ）
作 者简介 ： 白坤海 （ ９４ ） 男 ， １７ 一 ， 山东 单县 人 ， 教授 ， 副 硕 士， 主要从事机械设计制 造及其 自动化 、 计算机 应用 方面 的
科 研 和教 学 工 作 。
程机械与维修 ［ ］ ２ １ ，８ ：１２—１３ Ｊ ． ０１（ ） ８ ８．
参考文献 ：
［ ］ 冯永保 ， 晓光 ， 晓松 ， ６ 姚 郭 常钰 ． 一种新型起升机构及其液
［ ］ 何 富贤 ， ２ 何全茂．液 压平衡 吊及其 随遇 平衡 原理 的应用
［ ］ 煤矿机械 ， ０ ０ （ ０ ：１４—１６统 的设计 ［ ］ Ｊ ．液压与气动 ， ０ １ （０ ： ７— ０ ２１ ，１） ４ ５ ． ［ ］ 樊昱． ７ 几种 液压 卸荷 回路 的性 能 比较 ［ ］ 中国现代教育 Ｊ．
引 言
成 ， 业计 算 机 （Ｐ ） 为 主控 机 、Ｌ 工 ＩＣ 作 Ｐ Ｃ为空 压机 逻辑 控制 机 。ＩＣ工控 机 和 Ｐ Ｐ Ｃ总线 板 卡 构 成 一 个 高性 能 的数 据采集 系统 ， 采集 的空 压机 数据 和状态 开关 量 ， 通 过逻辑 判 断 ， 出控 制信 号 给 Ｐ Ｃ， Ｐ Ｃ完 成 对 四 输 Ｌ 由 Ｌ 台空 压机 的启动 、 停机 的逻 辑控 制 。
［ ］ 王振南． ８ 液压传 动系统的故 障分析与诊 断方法 ［ ］ 液压 Ｊ．
与气动 ， ０ ６ （ ） ７ ７ ． ２ ｏ ， １ ： ７— ８
５ ４
液 压 与 气动
２１ ０ ２年 第 ６期
个电流信号， 送到变频器 ， 当传感器检测到的压力大于
设定 压力 时 ，Ｉ 调节 器输 出信号 减弱 ， 变频 器输 出 ＰＤ 使 频率 降低 ， 空压 机转 速 下降 ， 出风 压 减 小 ； 输 当传 感 器