自適應(yīng)控制在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、該文針對變頻恒壓供水系統(tǒng)中控制對象模型難于精確建立以及水泵電機驅(qū)動電源切換控制中的問題,提出了自適應(yīng)逆控制和自適應(yīng)模糊控制策略以及鎖相環(huán)同步切換最優(yōu)控制方案,并進行了基于DSP控制器的模擬供水系統(tǒng)調(diào)試以及基于Matlab環(huán)境下的鎖相同步控制仿真,結(jié)果證明了控制策略的有效性,明顯改善了供水系統(tǒng)的控制性能.由于供水系統(tǒng)的數(shù)學模型具有嚴重的非線性和時變性,無法用線性化方法近似,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,該文設(shè)計了自

2、適應(yīng)逆控制器.自適應(yīng)逆控制通過在線辨識對象模型以獲取對象的運行狀態(tài),然后以此運行狀態(tài)為信息,用自適應(yīng)算法修改控制器參數(shù),從而使控制器實時跟蹤被控對象的變化,實施正確的控制.論文中給出了在模擬供水實驗裝置上的調(diào)試波形,可看出顯著提高了供水系統(tǒng)水壓的控制精度.由于非線性自適應(yīng)逆控制算法采用基于遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的NARX濾波器實施建模與控制,計算量較大,需要運算速度較高的微處理器,使得硬件成本較高.為此又設(shè)計了自適應(yīng)模糊控制器,獲得了較好的控制性

3、能.該方法不需要辨識被控對象的模型,因而計算量小,有利于系統(tǒng)的實時控制,及降低設(shè)備的成本,便于推廣應(yīng)用.該文針對供水系統(tǒng)中的另一問題,即:在變頻供水系統(tǒng)中多臺水泵并聯(lián)運行,變頻電源驅(qū)動的水泵電機切換到工頻電源時,由于水泵電機的反電動勢與工頻電源在頻率和相位上的不確定性,可能產(chǎn)生很強的過電流,會導致系統(tǒng)的自動開關(guān)跳閘,并對電器元件產(chǎn)生強烈的沖擊.采用鎖相同步切換方式,可顯著減小沖擊電流.但是一般的鎖相環(huán)采用PI控制,響應(yīng)速度慢,切換過程長