(重庆大学自动化学院重庆,400044)(*中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆,400013)现对风机的调速控制,使风机转速能较好的达到设定值,设计并编程实现了基于本文算法的风机调速控制,进行了MATLAB. Ri为管网阻力曲线,Ai为工况点。
恒速运转时,用闸门调节风量。当加大管网阻力时,Ri移至R2,工况点*Ai(HwQi)移至A2(H2,Q2),风量减少,风压加。
调速控制时,管网阻力Ri不变。当转速从ni下降至n2时,工况点由Ai(HuQi)移至A3(H3,Q2),风量减少,风压亦降低。
2传统的风机调速算法21线性控制算法的基本思想测速器反馈回来的风机速度为Vi,风机设定速度为V2,偏差为a目标偏差为扎性升速参数,b为线性降速参数,通过PLC的定时器功能块,每次循环时,对风机速度实行升速时V1+fl,降速时-b的调节,即每次定时循环时对风机偶合器勺管执行机构进行a或b的大小调节,直到达到风机反馈回来的风机速度与设定速度V2,这种控制方法,优点是原理简单易于实现,由于是线性调速,每次升速或降速时的调节量大小相同,所以风机调速时比较稳定;缺点是由于是时延系统,所以往往风机控制的转速不是十分精确,并且在调节时,由于是线性调速从低速到高速的调节时间一样,时间一般较长。
22PID控制算法的基本思想一种负反馈闭环控制,其控制器通常设置在负反馈闭环控制的前向通道上,与被控对象串联。PID控制历史*久,原理简单易于整定,适用性强。到目前为止,PID控制仍然是工业控制中应用*为广泛的控制方式。
PID控制器的设计关键在于选择合适的控制参数,即Kp、T,Td.这三个参数取值不同,相应的比例、积分和微分作用强弱就不同。由于这三个参数相互影响,所以对于较复杂的控制对象(如本题中对象),艮难解决稳定性、快速性和准确性之间的矛盾。
PID控制流程优PID控制器。误差*优积分的两个特例形式为:绝对偏差积分(IAE)IAE=Je,t)dt时间绝对偏差乘积积分(ITAE):其具体流程如所示,通过风机设定的速度值V2即SPINT,与风机实际转速V1即PVIN或(其中PV PER是风机实际转速V2的不同单位的相同表述),其中得到的偏差通过比例、积分、微分等作用*后得到输出LMN或者LMN PER控制勺管进行风机转速的控制。
这种控制方式是目前普遍采用的一种调节方式,技术成熟,调节时间合适,且控制准确,但是由于风机启动段、低速段、高速段等的特性不一样,所以在设置Kp、Ti、Td等参数时,*好采用分段控制,这样能达到较好的控制目标。
3基于仿人智能控制算法的风机调速方法通过PID调速方法,我们发现,在风机实际转速V,接近风机设定转速V2时,容易超调,发生振荡,因此我们采用了对超调控制较好的仿人智能控制算法。
仿人智能控制根据偏差e,偏差的导数e及k=(如所示):当偏差很大时对应区域①采用尽可能大的控制作用,尽快地减少误差;在偏差及偏差变化率均很小(己满足要求)时,对应区域⑥,采用保持模态控制;运行控制级的特征模型在偏差减小过程中,若偏差变化速度低于或等于预定的速度时,对应区域②,采用比例模态控制;在偏差减小过程中,若偏差变化速度大于预为了解决这个矛盾,对于传统的PID控制,可以定的速度时,对应区域③及区域⑤,在比例模态的基采用*优化技术(误差积分指标*小为准则),设计*础上,引入微分模态,形成比例加微分的控制模式;在偏差减小过程中引入微分模态仍不能使偏差变化速度减小为预定的速度范围时,对应区域④,引入正反馈抑制偏差变化速度;在偏差大过程中,对应区域⑦,为了抑制偏差的大,使偏差尽快回头,采用比例模态加微分模态的控制模式。
己有现成的模块,用户只需完成对一些参数的填写(例如Kp、T'、Td,设定值、实际值等),不需要编写相应的程序就能很好的完成控制要求,所以应用比较广泛。而仿人智能控制算法目前还是一门新兴学科,编写程序等相对复杂,目前并未广泛运用于风机等工控系统。不过由于其优良的自身特性,随着技术的成熟,必将广泛的运用于工业系统。