基于模糊PID控制的煤礦風量調節(jié)系統(tǒng)研究.pdf

1、煤炭是我國的基礎能源，占我國一次能源消費70％以上，在國民經濟中發(fā)揮著重要作用。而通風是煤礦開采過程中最重要的環(huán)節(jié)，良好的通風系統(tǒng)可以有效地降低礦井中瓦斯?jié)舛?，防止瓦斯事故的發(fā)生，但通風又是復雜且消耗電能的過程。通風系統(tǒng)的工作狀況直接影響著煤礦的生產效率和安全，為了節(jié)能減耗，必須使通風系統(tǒng)安全高效地運行，實現礦井風量自動調節(jié)。 由于影響礦井通風的軸流式風機風量調節(jié)系統(tǒng)因素多，數學模型難以建立，常規(guī)控制無法獲得滿意效果，本論文采用

2、了一種PWM輸出的模糊PID控制技術對風量進行自動調節(jié)，并應用可編程控制器加以實現。 風量調節(jié)模糊PID控制系統(tǒng)結構主要由參數可調整PID和模糊控制系統(tǒng)兩部分組成。被控對象為軸流式風機，采用同步電動機拖動，風量的調節(jié)是通過調整風葉角度加以實現。采用二維模糊控制器，其輸入一為風量誤差，即風機風量的期望值(或給定值)與風機輸出的風量實際值(或反饋值)之差，二為風量誤差的變化率；輸出為控制量，控制風機風葉角度。 針對PID控制

3、器參數整定不易的局限，將模糊控制和PID控制結合起來，構造了一個參數自整定模糊PID控制器，通過模糊控制規(guī)則在線調整PID控制器的參數，并在MATLAB下實現該控制器的計算機仿真。仿真結果表明：參數自整定模糊PID控制器比傳統(tǒng)PID控制器的動態(tài)響應曲線好、響應時間短、超調量小，穩(wěn)態(tài)精度高，動靜態(tài)性能好。 實驗證明，本文所提出的模糊PID控制策略，不需要被控對象的精確數學模型，在大滯后、參數不確定和慣性大的風量調節(jié)控制系統(tǒng)中工作穩(wěn)