系统设计及实现new

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1、万方数据ELECTRICDRIVE2008V01．38No．9电气传动2008年第38卷第9期基于模糊控制的皮带机变频调速系统设计及实现肖峥，林涛(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：目前皮带机在传输控制中一般采用硬接线方式的继电器控制系统定速运行。这种运行方式高耗能，浪费电力资源。介绍一种利用变频调速实现皮带机的控制，将模糊控制运用到其中。此系统主要是实现电机速度的可调节化，以节约能源和适应生产的需要。其中重点解决了系统模糊控制问题以及PLC程序设计的问题。关键词：模糊控制I变频调速；PLC中圈分类号：TP

2、276文献标识码：AFrequencyControlSystemDesignandImplementationBasedonFuzzyControloftheBeltXIA0Zheng，LINTao(SchoolofElectricalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，Hubei，China)Abstract：CurrentlytransmissionbeltforthegeneralcontrolofthehardwareconnectionmoderelaycontroIs

3、ystemfixedspeedoperation,Thismodeofoperationofenergyresourceswastedelectricity．AVVVFuseofabeltmachinecontrolwaspresented，andfuzzycontrolwasapplied．Thissystemismainlytorealizedadjustablespeedmotor，tOconserveenergyandadapttOtheneedsofproduction．Thesefocusedonsolving

4、theproblemoffuzzycontrolsystemandPLCprogrammingproblems．Keywords：fuzzycontrol；frequencyconversion；PLC1引言随着现代科学技术的迅速发展，生产系统的规模越来越大，形成了复杂的大系统，导致了被控对象、控制目的的日益复杂化，采用模糊控制理论与计算机来实现自动控制，效果较好。交流电动机变频调速是在现代微电子技术基础上发展起来的新技术，它通过变频器可任意改变电源输出频率，从而任意调节电机转速，实现平滑的无级调速。交流变频调速技术的优越

5、性体现在两个方面：一是节电显著；二是卓越的调速性能提高了产品的质量。本系统将模糊控制与PLC相结合，利用PLC实现模糊控制，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。本文设计的基于PLC的模糊控制变频调速系统，利用PLC实现了电机的变速控制，不仅可以获得与工控机相当的控制精度，而且还可以获得较工作者简介：肖睁(1985～)．女．硕士，Emailtcissy0080@126．COm控机更高的可靠性和更强的抗干扰能力，不需要系统的数学模型，简化了系统的设计过程[1’2]。2皮带机的控制技术皮带

6、机的模糊变频调速控制将观测值输入模糊控制器，经模糊化、模糊推理和解模糊之后得到一个确切控制量并作用在被控对象上。在很多情况下，为减少在线计算量往往通过离线计算，形成由观测值和与之对应的控制值为内容的模糊控制表，该表以数据模块形式存入计算机程序中，当一组输入给定时，可由该表查出相应的输出值。该方法将复杂的模糊计算融进查询表中，在实际应用中节省了计算时间并使控制变得简单明了。由于皮带运输机的启动加速度受到物料的影响，系统存在着时变、滞后、非线性等现象，以至无法准确建立系统的数学模型。在此采用模糊控制技术，当主电机达到额定电压后

7、，根据预先确定的输．出轴的速度曲线，变频器电机按给定的速度曲65万方数据电气传动2008年第38卷第9期肖峥。等：基于模糊控制的皮带机变频调速系统设计及实现线下调转速，同时利用传感器采集实际速度值并与给定速度比较，计算速度误差及误差变化率，再乘以比例因子后进行输出处理，最后将模糊控制输出值作为变频器的输入值，即可实现模糊控制。3皮带机的模糊控制策略3．1模糊控制结构[3~5]模糊控制器的确定量输入必须经过模糊化接口模糊化后，转换成一个模糊矢量才能用于模糊控制，具体可按模糊等级进行模糊化。模糊控制表是存放所有输入输出变量的全

8、部子集的隶属度矢量值。控制策略是根据输入模糊量和模糊表完成模糊推理。通过模糊决策所得到的输出是模糊量，要进行控制必须经过清晰化接口将其转换成精确量。模糊控制策略如图1所示。习

9、．网煮．网1．晶．因．雨l幽传感器图1模糊控制策略Fig．1Fuzzycontrolstrategy我们采用的模糊控制器为一维的