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《基和模糊pid控制變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要水是人類生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，在節(jié)水節(jié)能已成為時代特征的今天，我國由于水資源和電能短缺比較嚴(yán)重，長期以來在市政供水、高層建筑供水、工業(yè)生產(chǎn)循環(huán)用水等方面技術(shù)一直比較落后，而且自動化程度低．這主要是由于受陳舊的供水設(shè)備和輸送管路的限制，在用水高峰期，水的供給量常常低于需求量，從而出現(xiàn)水壓降低、水供不應(yīng)求的現(xiàn)象．傳統(tǒng)的解決辦法是采用高位水箱、水塔和各種氣壓罐進行蓄水加壓，依賴擋板和閥門的阻力調(diào)節(jié)水流量。這種靠水的勢能或氣壓供水方式具有占地面積大、投資高、水泵電機頻繁起動、耗電多、管網(wǎng)水壓不穩(wěn)、爆管現(xiàn)象頻繁、水漏失嚴(yán)重等缺點；
2、不僅生活用水容易受到二次污染，而且水泵電機的頻繁起動使設(shè)備故障率高，檢修、維護也存在困難。因此如何利用有效的水源和電能保證各行各業(yè)正常供水，已是迫在眉睫。隨著電子技術(shù)、交流調(diào)速技術(shù)的不斷完善和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速方法在恒壓供水控制系統(tǒng)得以應(yīng)用，這不僅大大提高了系統(tǒng)的自動化程度，而且也有效地解決了上述問題，減少了能源浪費。本文主要針對中、大容量供水系統(tǒng)中，由于供水管網(wǎng)鋪設(shè)復(fù)雜、彎管多、控制對象具有高階次、大滯后、強耦合、非線性及參數(shù)時變的特點，難以利用有效的解析式數(shù)學(xué)模型進行閉環(huán)控制，以及多臺水泵并聯(lián)。運行時，水泵電機由變頻電源供電向工頻電源供電切
3、換過程中所產(chǎn)生的過電壓過電流沖擊這兩個難題，提出了采用可調(diào)整修正因子模糊PID控制算法以及利用鎖相環(huán)同步控制實現(xiàn)恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計。該設(shè)計方案提高了變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，以及多臺水泵循環(huán)變頻控制時變頻電源向工頻電源的同頻率同相位無擾動平滑切換．在大力提倡節(jié)約能源的今天，研究這種高性能、經(jīng)濟型的恒壓供水控制系統(tǒng)，對于提高勞動生產(chǎn)率、降低能耗具有重要的現(xiàn)實意義。本文主要工作如下：1．首先對變頻調(diào)速運行在供水系統(tǒng)的工作原理和節(jié)能原理進行了較為詳細(xì)的綜述；指出了中、大容量變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)存在的問題及山東大學(xué)碩士學(xué)位論文解決方案．在此基礎(chǔ)上，提出
4、了變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)控制的設(shè)計方案。2．研究了恒壓供水的控制算法，介紹了模糊控制的基本原理及存在的問題，提出了自調(diào)整修正因子模糊PID控制器的設(shè)計，建立了供水系統(tǒng)的近似模型，并對其進行仿真．通過仿真結(jié)果，說明了自調(diào)整修正因子模糊PID控制算法的優(yōu)勢．3．?dāng)⑹隽随i相環(huán)的基本原理，給出了鎖相環(huán)的相位關(guān)系及其數(shù)學(xué)模型，并對鎖相環(huán)的性能進行了分析，對參數(shù)進行了選擇。給出了鎖相環(huán)同步切換控制的原理圖。4．介紹了基于單片機MSCl21l控制系統(tǒng)硬件電路的結(jié)構(gòu)框圖，對信號輸入電路、壓力檢測電路、A／D轉(zhuǎn)換電路，工頻電網(wǎng)電壓檢測電路、信號輸出電路等進行了設(shè)計，并介紹了硬
5、件電路設(shè)計中采取的抗干擾措施。5．設(shè)計了供水系統(tǒng)主程序流程圖、串口中斷通信服務(wù)程序流程圖、LCD液晶顯示模塊、鍵盤操作模塊及參數(shù)自調(diào)整修正因子模糊PID控制算法的軟件設(shè)計。以模擬供水裝置為控制對象進行調(diào)試，結(jié)果表明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)選擇合理，實現(xiàn)了系統(tǒng)的無擾動平滑切換．最后，總結(jié)了本文的主要工作，指出了進一步的研究方向。本文的幾個主要創(chuàng)新點是：1．供水系統(tǒng)的水壓閉環(huán)控制采用模糊PID控制技術(shù)，實現(xiàn)恒壓控制。2．采用同步鎖相環(huán)切換技術(shù)，實現(xiàn)變頻電源和工頻電源的平穩(wěn)切換。3．本文介紹的MSCl211單片機集成化程度高，簡化了硬件電路的設(shè)計，提高了系統(tǒng)的可靠性。4
6、．采用一臺變頻器控制多臺機組，節(jié)約了系統(tǒng)投資．關(guān)鍵詞：恒壓供水系統(tǒng)，變頻調(diào)速，模糊PID控制，同步鎖相切換Ⅱ、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWaterisindispensabletoourdailylifeandproduction．Inmoderntimescharacterizedbywaterandenergyconservation，ourcountryislaggingbehindintechnologiesofmunicipalwatersupply，watersupplyforhighrises，andindustrialwaterr
7、ecycling．Thesituationisdeterioratedbysevereshortageofwaterandelectricityinourcountrycoupledwithlowdegreeofautomation．Inthepeakhoursofwaterusage，thewatersupplyusuallyfallsshortofdemand，resultinginlowhydraulicpressure，whichinturnworsenstheshortage．Traditionally，theproblemissolvedbyu
8、singtheelevatedcisterns，water-tow
