plc与模糊pid技术在恒压供水中的应用

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2、系：工学院专业学位类别：全日制工程硕±专业学位领域：控制工程论文指导教师：陈玉庆副教授论文作者：刘雪若‘一２０１５年６月■＊？？■？，１＊，＇＇．ｆ．．，．．‘一＇■■－■－：？．＊＊？Ｊ－．．学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是木人在曲阜师范大学攻读硕±专业学位期间，在导师指导下进行的研巧工作和取得的研究成果。除文中己经注明引巧的内容外，本论文不包含巧他个人（或集体）已经发表或撰

3、写过的研巧成巧。其他个人和集体对本研巧所做的贵献均己在论文中作了声明并表示了谢意。１作者签名：細雪＿＾学位论文使日期：０自－妨研用授权声明校有权保究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属曲阜师范大学。学存本学位论文的电子和纸质义档，可Ｌ：ｉ＿借阅或上网公布本学位论文校的部可分或全部内容，可ｙ＊采用影印、复印等手段保存、汇编木学位论文。学和借１式＾向国家有关机关或机构送交论文的电子和纸质文档，允许论文被茜阅阅。（保密论文在解密后遵守此规定）导师签名：？，如作者签名：刻雪嫂巧曰

4、期：办作、０＾－０＾ｙ期；识－日巧‘崎ＩＡ转扣了2015届硕士专业学位研究生学位论文学号：2013300365PLC与模糊PID技术在恒压供水中的应用论文作者：刘雪岩指导教师：陈玉庆副教授培养单位：工学院专业学位类别：全日制工程硕士专业学位领域：控制工程2015年6月8日摘要摘要随着城市化的大力推进和人们对住房要求的提高，高层楼房的需求量将会呈现出攀升的趋势，高层楼房带来的问题也越来越多，高层供水就是一个突出问题。传统的供水方式都存在效率偏低、稳定性差、能耗和浪费较大的问题，而高层供水则必须要求系统具有较好的稳定性和节能性

5、。所以为了更好的解决高层供水问题，本文设计了一套基于PLC和模糊PID技术的恒压供水系统。本系统利用了先进的模糊控制技术、变频控制技术和电气控制技术，加强了恒压供水系统的智能性和高效性，使恒压供水系统能够完全胜任高层供水的任务。由于恒压供水系统具有滞后性、大惯性和干扰因素多的特点，传统的变频调速不能满足水泵运行的所有工况，所以必须采用具有自适应能力的算法。本系统采用模糊PID算法，该算法同时具有PID算法与模糊算法的优点，可以适应水泵运行的各种工况，能够满足高层楼房对恒压供水系统的要求。本系统运用MATLAB软件和Simulink软件

6、包对模糊PID控制器进行辅助设计，第一步确定系统的输入输出变量，并将其模糊化；第二步确定恒压供水系统的模糊规则，模糊规则是利用设计者的知识和经验设计的；第三步进行模糊输出变量的去模糊化。利用MATLAB软件完成模糊PID控制器之后，选择合适的供水模型就可以实现对恒压供水系统的仿真。通过仿真曲线来比较模糊PID算法和传统PID算法，参数对比之后会得出模糊PID算法的动态特性、静态特性和鲁棒性更好。本系统硬件结构主要包括S7-200PLC、MM430变频器、水泵电机和传感器，系统的主要工作过程为：压力传感器采集管网水压信号送入PLC，在P

7、LC的CPU进行处理之后把模拟量信号送入变频器，变频器根据PLC送入的模拟量电压来调节自身频率的大小，进一步来调节电动机的速度。程序设计主要分为自动运行控制和手动运行控制两个部分，系统根据是否存在故障这一实际运行状况来判断是采用自动运行控制还是手动运行控制。模糊PID控制器的应用，使恒压供水系统的自适应能力增强，使变频器和水泵电机高效的工作。本系统的管网水压波动小，大大减少了电能的浪费，并且降低了设备故障的概率，达到了高层供水的要求，能满足居民对日常生活用水的需要。关键词:恒压供水，S7-200PLC，变频调速，模糊PID控制器，仿真

8、IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofurbanizationandtheincreasingdemandforhousing,thedemandofhigh-risebui