基于模糊PID控制的小流量水温控制系统设计

自动化与仪表

控制系铀

文章编号:1001—9944(2010)12—0033-04

基于模糊PlD控制的小流量水温控制系统设计

张定学

(武汉工业学院电气信息工程系,武汉430023)

摘要:温度恒定是集热器性能测试的一个重要条件.其控制精度对测试结果有重大影响。文中设计了一套两级温度控制系统.该系统的次级温度调节采用了PID参数自调整模糊控制技术.使闭式循环管路中的小流量水温稳定在0'f2"-900C的任意设定值上.其波动范围不超过±0.I"C。试验结果表明模糊PID控制能满足系统的要求.在响应速度、稳态精度及抗干扰能力等方面均优于传统的PID控制。

关键词:两级温度控制;模糊控制;PID参数自调整;次级温度调节中图分类号:TP273

文献标志码:A

DesignofTemperatureControlSystemforLittleFluxBased

on

Fuzzy-PID

ZHANG

Ding—xue

(DepartmentofElectricalandInformationEngineering,WuhanPolytechnicUniversity,Wuhan430023,China)

Abstract:Thesteadyfectsthe

test

temperatureis

keyrequirementin

performanceparameters

in

test,it’Scontrol

precision

fiery

af-

results.Atwo-stagecontrolsystemoftemperatureisdesigned

used

inthesubtemperatureregulation.The

thepaper.The

Fuzzytechnology

ofPID

parameters

can

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on

temperatureof

littlefluxin

error

theclosedlooppipeis

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control

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as

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speed

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precisionandanti-interferenceofthefuzzyPIDcontrolaresuperior

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Keywords:two-stagetemperaturecontrol;fuzzycontrol;PID

p啪meters

self-tuning;the

太阳能集热器综合性能测试系统要求在相同的测试条件下检验不同厂家的集热器性能以便客观地评定它们的性能优劣。其中最关键的一条是要求流人其中水流温度的波动范围不超过±0.1℃.而水流量一般设定在0.01~0.080k#s.m2的小范围内(由集热面积来决定)。由于容易受到各种扰动因素的影响这种小流量水流的温度很难控制住。本测试系统是在室外工作的,一年四季当中,环境温度、风速、太阳的辐照度、空气湿度等各不相同,测试环境变化多样。再加上不同厂家生产的集热器型号和面积各种各样.按面积大小设定的测试流量也各不相

收稿日期:2010—09—30:修订日期:2010—10—12

同.导致温度设定值也不相同,很难找到一个精确、有效的数学模型进行描述。况且温度控制本身就具有升温单向性、大惯性、纯滞后、时变性等特点f5],就更难用数学方法建立精确的模型和确定参数。因而使用常规的PID控制方法很难完成这种任务。

模糊控制是一种非线性的智能控制方法,具有工作范围宽.适应性强的特点;它不依赖于控制对象的数学模型.特别适合无法建模或很难建模的控制对象:它具有内在的并行处理功能,鲁棒性较强,对被控对象的特性变化不敏感:而且模糊控制器设计起来比较容易.算法较简单,运行速度快,实时性强。

基金项目:UNDP(/I关合圉开发计划署)GEF(加速中围可再生能源商业化基金)项目

作者简介:张定学(1968一),男,硕士,工程师,讲师,研究方向为智能控制技术在t业过程控制中的应用。

自动化与仪衰zol0112)

万方数据

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