基于PLC的模糊自整定PID参数控制器在变频调速恒压供气系统中的应用

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基于PLC的模糊自整定PID参数控制器在变频调速恒压供气系

统中的应用

作者：段铁群， 王萍， 黄宇辉， 付国民

作者单位：段铁群,付国民(哈尔滨理工大学,黑龙江,哈尔滨,150040)， 王萍,黄宇辉(中国航空工业空气动力研究院,黑龙江,哈尔滨,150001)

刊名：

电机与控制学报

英文刊名：ELECTRIC MACHINES AND CONTROL

年，卷(期)：2003，7(4)

被引用次数：5次

参考文献(4条)

1.王科俊综合智能控制思想的产生及其实现方案[期刊论文]-黑龙江自动化技术与应用 1998(03)

2.孙庚山.兰西柱工程模糊控制 1997

3.汤兵勇.路林吉模糊控制理论与应用技术 2002

4.李友善.李军模糊控制理论及其在过程控制中的应用 1997

相似文献(10条)

1.学位论文苗红宇基于PLC的模糊控制在香皂生产电气控制系统中的应用2007

模糊控制作为智能控制的一个分支，近年来在许多实际控制问题中得到了广泛的应用，尤其是对那些复杂的工业控制过程和具有强烈的非线性、不确定性、甚至无法建立精确数学模型的系统进行有效而精确的控制。而随着PLC技术的不断发展，越来越多的PLC能够提供适合于模糊控制的高级编程

，解决了单纯PID控制很难满足控制要求的问题，显示出强大的优势，因此把模糊控制嵌入到PLC中的研究是当前的一个热点。本文主要是研究香皂生产线的模糊控制系统，在国内香皂生产线应用领域中很少有此类的研究。

本论文首先在前人研究的基础上总结了控制理论的发展历程及模糊控制策略的研究现状和发展趋势，其次论述了模糊控制的数学基础，重点分析了基于PLC的模糊控制器的实现，并给出了基于S7-200PLC的模糊控制算法，随后介绍了基于S7-200PLC的世纪星组态系统，并给出了控制系统的组态环境和具体的实现方法。在此基础上，重点研究了先进控制策略中的模糊算法和组态环境的设计，结合S7-200PLC的特点，详细阐述了基于PLC的模糊控制器的设计步骤和世纪星组态系统的设计，最后结合现场工作环境和具体操作人员的操作经验进行了香皂生产线总体系统调试，验证了本模糊控制系统和组态控制环境的有效性和可靠性。

通过本论文的研究工作，证明了PLC模糊控制策略在香皂生产线系统中的可行性，由于PLC在我国自动控制领域中的广泛应用，基于PLC的模糊控制在控制领域中有着非常广阔的发展前景。

2.期刊论文许智榜.XU Zhi-bang电阻炉温度模糊控制的PLC实现-武汉工业学院学报2010,29(1)

介绍了一种基于PLC的炉温模糊控制方法,并详细介绍了模糊控制PLC的设计与实现.该方法将模糊控制与PLC控制系统相结合,既发挥PLC的可靠、灵活、适应性强的特点,也大大提高控制系统的智能化程度.实验结果表明,该方法能获得较好的稳态精度和动态特性.

3.期刊论文吴佳.翁正新基于PLC的模糊控制在挤出机温度控制系统中的应用-电线电缆2010(5)

为了进一步提高挤出机温度控制性能,提出了一种以模糊控制为核心的温度控制系统.该系统能够很好地解决温度超调的问题,并能提高系统的控制精度和响应速度.同时结合可编程序控制器(PLC)来实现该控制系统,使其更为灵活及高效.

4.期刊论文周力.崔祎模糊控制用PLC实现的方法探讨-自动化与仪器仪表2006(5)

当今自动控制领域广泛研究模糊控制在生产过程中的应用,本文根据PLC的控制特点,提出了用PLC实现模糊控制的方法.此方法简单、实用,由此而实现的控制系统可靠性高,智能度优于传统的PLC控制系统.

5.学位论文章程基于PLC模糊控制的桥式起重机变频调速系统的研究2008

桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位，因此提高桥式起重机的运行效率，确保运行的安全可靠性是十分重要的。传统的桥式起重机电控系统采用转子回路串接电阻进行有级调速，致使系统存在可靠性差、操作复杂、故障率高、电能浪费大、效率低等缺点。因此对桥式起重机控制系统进行研究具有现实意义，也是国内外相关行业专家学者的一个研究课题。

随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，交流变频调速技术作为高新技术、节能技术已经广泛应用于各个领域。特别是将变频技术运用到起重机上可以使得起重机的整体特性得到很大的提高，可以解决传统桥式起重机控制系统存在的诸多问题。

本文结合变频调速系统，提出了一种基于PLC的模糊控制策略实现方法。首先对基于PLC模糊控制的变频调速系统进行总体设计，然后重点进行工控机与PLC以及PLC与变频器之间的通信程序设计。接着论述了模糊控制器的原理和结构，并研究和设计了一种电机转速模糊控制器。对基于SIEMENSSIMATIC S2-200 PLC模糊控制策略进行了工程实现研究，并给出了关键部分的程序。

本文所研究的桥式起重机变频调速控制系统，可以实现起重机电机速度的调节，满足节约能源和适应生产的需要。本系统采用PLC模糊控制既保留了PLC的可靠、灵活、适应能力强等特点，又提高了控制系统的智能化程度和系统的静动态特性。仿真结果表明，该系统能对电机转速实现精确控制，实用性强，具有一定的推广价值。

6.期刊论文刘晓霞.孙金根.田兆福用可编程控制器PLC实现模糊控制的方法研究-沈阳工业学院学报2003,22(2) 模糊逻辑控制模仿人的思维,应用模糊推理操作和控制设备或工艺过程,当今自动控制领域广泛研究应用模糊控制.依据PLC的控制特点,提出了用PLC实现模糊控制的两种程序设计方法,经实验验证可行.基于这两种方法实现的控制系统可靠性高,智能程度明显高于传统的PLC控制系统.

7.学位论文邵杰基于PLC的模糊控制变频调速系统2006

随着变频调速技术的应用日益广泛，应用水平的不断提高，对变频调速控制系统的精度要求也越来越高。目前，许多变频调速装置属于开环控制方式，不能满足较高精度的要求。为提高调速系统的精度，一般都需要进行闭环控制。交流异步电机因其价格低廉，经久耐用，易于维修，适合在恶劣的环境中使用等优点已得到广泛的应用。但交流电机的数学模型和运算较为复杂，其控制特性会受对象内部参数变化的影响，因而用固定的调节器去控制时，往往难以得到较理想的静动态特性。采取可靠的PLC和变频器控制交流异步电机方法，把模糊控制算法引入到控制系统中，提高了系统的静动态特性。

本文结合异步电动机速度闭环控制，提出了一种基于PLC的模糊逻辑控制实现方法。首先对模糊控制变频调速系统进行总体设计，然后重点进行

PLC、变频器与上位机通信程序设计。在此基础上，论述了模糊控制器的原理和结构，用PLC编程实现了模糊控制器的设计。

所开发的系统将模糊控制与PLC相结合，克服了传统的调节器超调大的缺点，充分发挥了PLC控制灵活、编程方便、适应性强的优点，提高了控制的精确度。实验结果表明，该系统能对电机转速实现精确控制，实用性强，具有一定的推广价值。

8.期刊论文曾燕飞.喻寿益.Zeng Yanfei.Yu Shouyi基于PLC的可调参数模糊控制的实现-广东技术师范学院学报

2005(6)

介绍了可调参数模糊控制的原理,给出了模糊控制规则表,并运用S7-226 PLC实现了模糊控制模块化,提供了模块的相关程序,实践表明,这种设计方法是可行的,基于这种方法实现的控制系统可靠性高,智能程序明显优于传统的控制系统,它实现简单、通用性强、工程调试方便,具有广泛的应用前景.

9.学位论文张艳基于PLC技术的模糊控制在定尺剪系统中的应用2008

近年来，随着科学技术的发展，我国的钢铁企业在市场的需求下向着大型化、高速化、高质量方向发展，生产设备的自动化程度越来越高，设备的控制难度也在逐渐增加。定尺剪是钢板生产线上一道非常关键的工序，完成对母板定位并准确剪切出长度在误差范围内的子板，其电气联锁多、长度定位精度控制要求高，动作节奏快。

韶关钢铁集团于2005年新建成一条3250mm的中厚板生产线，其定尺剪系统采用停剪方式，整个剪切系统从控制角度分为机前靠边控制、夹送辊和辊道定位控制、刀片间隙调整控制、剪切控制、测长控制等几个子系统。在投产初期，定尺剪定位精度不稳定，剪切效率和成材率较低，在调试和试生产过程中存在稳定性差和故障率较高的问题，严重制约了整条精整线的生产节奏。后续生产过程中通过对定尺剪控制系统进行研究、攻关、改进，解决了其剪切速度匹配及准确定位问题，使得其在生产运行中稳定可靠，故障率低，保证了系统的完整性和安全性。

本文主要从韶钢3250mm中厚板生产线定尺剪控制系统出发，分析了定尺剪系统基于GE—V3000系列的PLC控制系统，具体介绍了几种工程中较为常用的模糊控制器的结构及其控制特性。针对定尺剪剪切控制非线性、不确定性等实际特点，应用模糊控制理论，采用模糊控制与参数自适应PID控制相结合的控制方案，设计了速度模糊PID控制器，通过模糊控制的输出量在线调整PID控制参数Kp、Ki、Kd，不仅可以适合剪切线的位置伺服系统大惯性、强耦合、参数时变性的特点，且其响应速度快、跟踪精度高、响应无超调，对钢板传送速度控制进行了优化，从而提高了定位精度，使定尺剪剪切质量和剪切精度都达到了设计要求，提高了生产效率，给企业带来了巨大的经济效益。

10.期刊论文陈冠玲用PLC编程实现温度的模糊控制-中国仪器仪表2001(6)

本文介绍了用PLC编程方法实现电锅炉温度模糊控制的方法.运行结果表明,采用模糊控制控温精度高、效果明显.

引证文献(5条)

1.侯雄坡.顾兆林.高秀峰.郭良盛.成雪琴天然气加气母站压缩机组的工作特性及变频控制分析[期刊论文]-压缩机技术 2009(4)

2.张全庄.兰羽窑炉温度控制系统技改与仿真[期刊论文]-自动化技术与应用 2009(1)

3.王磊.沈胜强.师新广燃气机热泵控制系统实验研究[期刊论文]-河南科学 2008(5)

4.郭瑞国基于PLC的垃圾焚烧炉控制系统的设计[学位论文]硕士 2006

5.刘萍莉交流变频恒压供水控制器的设计[学位论文]硕士 2005

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下载时间：2011年3月23日