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《基于模糊PID控制器的恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、青島科技大學本科畢業(yè)設(shè)計(論文)基于模糊PID控制器的恒壓供水控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真研究學院名稱自動化與電子工程學院專業(yè)班級自動化103班學生姓名學號1007010323指導教師填表時間:2014年5月根據(jù)自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理,研究MATLAB仿真工具箱及仿真方法,并給岀仿真實例和分析結(jié)果。將自適應(yīng)技術(shù)和PID控制技術(shù)相結(jié)合,借以輔助軟件MATLAB有力地驗證了這一技術(shù)的優(yōu)勢。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吋變性,無法
2、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(yīng)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治果。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??刂葡到y(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
3、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),給出了系統(tǒng)框圖、控制原理圖。研究了控制系統(tǒng)的總體硬件結(jié)構(gòu),確立了各部分硬件模塊的功能,給岀T一些典型電路設(shè)計和電動機的控制及電路原理圖。4.詳細研究了PID控制算法以及程序總體設(shè)計思路,設(shè)計了主程序模塊、PID模塊、檢測模塊、水泵控制等模塊。關(guān)鍵詞:模糊PID;恒壓供水;變頻調(diào)速ABSTRACTThisarticlefirsttoadaptivePIDcontrolsystemstructureandprin
4、cipletogiveexplanation,andthenbrieflyintroducesthesimulationofMATLABtoolboxandsimulationmethodofuse,andfinallygivesthesimulationexamplesandtheresultsofanalysis-ThispaperemphasizesontheadaptivetechnologyandPIDcontroltechnology,thecombinationofthelasttosuppo?softwareMATLABpowerfultoprovethetech
5、nicaladvantage.Withtherapiddevelopmentofeconomyandsociety,energyresourcesareseriouslylacking.Atthesametime,thedemandsforqualityandreliabilityofwatersupplysystemareincreasedcontinually.Soitisinevitabletendencytodesignonekindofwatersupplysystemwhichishighreliableandsavesonenergywell,withthehelp
6、ofadvancedtechniqueofautomationandcontrol.Themodelofthewatersupplysystemisintrinsicnonlinearandtimevariant,whichmakesitdifficulttoliberalizetheplant.ThusthetraditionalPIDcontrollercannotadapttothechanges.Totacklethisproblem,wehavedesignedanadaptivecontrollerThepaperreferencesalotofChineseandf
7、oreignliteratureandcombinespracticalcontrolrequirements,andconducttheoreticalstudyandprojectdesignoncomputercontrolledconstantpressurewatersupplysystem.Thesystemisbasedonsettingparametersforthepipelinepressure,thesizeforusagearecontrolledbymi