基于模糊控制的分布式风机控制系统设计

发布时间：2024-03-18 21:34

　　随着控制理论和电力电子技术的发展,交流风机控制技术方兴未艾,交流风机调速的应用正在逐步超越直流风机调速。随着变频调速技术的日益成熟,促进了交流调速的发展。虽然变频调速具有较大的调速范围和比较好的平滑性,但是控制系统比较复杂,成本也比较高。除了变频调速,还有一种是可控硅的移相调压调速,通过改变可控硅的导通角来控制风机的有效电压值,使风机的转速得到改变,但是这种调速的控制器的硬件电路比较复杂,成本比较高,功能扩展性差。所以本文为了克服上述的问题,在硬件电路上进行改进,而且在传统的PID控制基础之上加了模糊控制算法,使调速系统更加稳定。首先,建立交流风机各个模块的数学模型,通过数学模型搭建Matlab/Simulink仿真模型。在建立数学模型时,分析每个模块的工作原理,深入了解输入量与输出量的关系,通过数学公式来表达两者之间的关系。本文重点阐述了模糊PID控制器的设计过程,最后进行仿真实验,并且通过仿真结果的对比和分析,证实了模糊PID的控制效果比传统的PID控制效果好。其次,搭建硬件平台,根据公司的功能要求,设计总体方案,进行原理论证和电路的软件仿真实验,方案确定之后,制作PCB板,进行硬...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１单相异步风机仿真模型??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ?ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｍｏｔｏｒ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??

ｐ?＝?汾为微分算符；＆为转子角速度；为绕组的匝数比；？为磁极对数；??７１为负载转矩；？／为转子轴和负载的总转动惯量；尺为负载与速度的系数。仿??真模型如图２－１所示：??ＱＤ??？??ｕ?￣￣?ｙ??ｌａ???？?—？?ｇｒａｔｕａ?—？??＂?Ｓ－Ｆｕｎｃｔ？ｏｎ?ｗｒ?．....

图２－２子系统（Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）内部结构??Ｆｉｇ．?２－２?Ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ??

ｐ?＝?汾为微分算符；＆为转子角速度；为绕组的匝数比；？为磁极对数；??７１为负载转矩；？／为转子轴和负载的总转动惯量；尺为负载与速度的系数。仿??真模型如图２－１所示：??ＱＤ??？??ｕ?￣￣?ｙ??ｌａ???？?—？?ｇｒａｔｕａ?—？??＂?Ｓ－Ｆｕｎｃｔ？ｏｎ?ｗｒ?．....

图２－３驱动电路仿真模型??Ｆｉｇ．?２－３?Ｄｒｉｖｅ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ??

?７ｒ??其中，％为负载电压有效值；ａ为晶闸管导通角；＾／，为输入电压的有效值。??仿真模型如图２－３所示：???？??？?ｓｉｎ?—？??Ｇａｉｎｌ?Ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ?Ｇａｉｎ?＾??，???Ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｕ（ｌ）??ＣＤ—＂?ｎ?￣??Ｉｎｐｕｔ?［＼?—?？?....

图２－４?ＰＩＤ控制系统框图??Ｆｉｇ．?２－４?ＰＩＤ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ??

为控制输出量，ｅ（〇为控制输入量，７；、分别为比例、积分、??微分系数［２９］。??仿真模型如图２－５所示：??ＥＨｕ－，?［１???ＩｌＬ?＾?ｘ??？??Ｐｒｏｄｕｃｔ?１??????２??？?Ｔ３！?１１?１????Ｉ?＿＿＾?Ｘ??？?—ｎ?ｕ?—？?ｕ?ｎ?—?￣？?１....

本文编号：3931848