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1、2014年12月宇航计测技术Dec.,2014第34卷第6期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.34,No.6＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝文章编号:1000-7202(2014)06-0024-05中图分类号:TP935文献标识码:A基于模糊PID控制的燃气调压系统设计112顾亚雄黄振曹亚军(1.西南石油大学机电工程学院,成都610500;2.湛江港石化码头有限责任公司,湛江524027)摘要针对燃气管道压力难以控
2、制的问题,将常规PID控制和模糊控制相结合,提出一种基于模糊PID控制器的燃气管道压力控制方案。通过与常规PID的压力仿真曲线相比较表明:模糊PID控制性能优越、超调量小、上升时间快、调整时间短。关键词燃气管道压力控制模糊PID控制仿真DesignofGasPressureRegulationSystemBasedonFuzzy鄄PIDController112GUYa—xiongHUANGZhenCAOYa—jun(1.SchoolofMechatronicEngineering,SouthWestPetroleumUniversit
3、y,Chengdu610500;2.ZhanjiangharbourpetrochemicalWharfco.,LTD,Zhanjiang524027)AbstractInthegasregulatorstationautomaticmonitoringsystem,itishardtocontrolforgaspipe—linepressure.BasedonconventionalPIDcontrolandfuzzycontrol,theconceptanddesignofthefuzzyPIDcontrollerarepresen
4、tedtocontrolgaspipelinepressure.ThesimulationresultsindicatethatFuzzyPIDcontrollerhassuperiorperformance,lessovershoot,quickerrisetimeandshorteradjustingtimecom—paringWithroutinecontroller.KeywordsGaspipelinePressurecontrolFuzzyPIDcontrollerSimulation1引言由于燃气调压系统是一个典型的非线性
5、、时变、易受干扰的系统,其参数整定非常困难。对此,将模糊控随着燃气行业的发展,为了保证下游燃气用户制和常规PID控制结合起来,构建一种基于模糊控的使用安全,对燃气调压站的自动化程度以及出口制规则的PID控制方法。压力稳定性提出了更高的要求。目前,控制方式多采用常规PID控制,PID控制效果的好坏完全取决2控制方法于三个参数(K,K,K)的选择。一旦参数确定后,PID整个控制过程中不会改变。当生产过程发生较大变常规PID控制是控制理论中典型的控制方法,化时,之前整定的PID参数将难以满足控制要求。PID控制简单、有效,广泛应用于各领域。在
6、现场使收稿日期:2014-07-14,修回日期:2014-08-27作者简介:顾亚雄(1962-),男,教授,工学博士,主要研究方向:光电检测技术与无损检测技术教学与研究。第6期基于模糊PID控制的燃气调压系统设计·25·用PID控制器十分简单,只需要对PID三个参数进运用自整定模糊PID控制方法,首先找出PID行设定就能完成控制过程。但是,常规的PID控制三个参数与控制偏差e和偏差变化率ec之间的模器存在一些问题。首先,常规PID控制器不能在线糊关系,在运算过程中不断检测e和ec,根据模糊控[7~9]整定参数。其次,常规PID控制器对
7、于非线性、时变制原理来对三个参数进行在线修改,克服了常的系统和模型不清楚的系统不能很好控制,其PID规PID控制参数不能实时调整的缺点,使被控对象参数不是整定困难就是根本无法整定,不能得到预有良好的动、静态性能。[1]期的控制效果。所以,在PID控制的基础上引进了模糊控制,模糊PID对PID三个参数进行在线调3被控对象建模整,增加了控制系统的准确性和稳定性。2.1PID控制基本原理对于该压力控制系统采用Simulink进行仿真,偏差的比例、积分和微分的综合控制,简称PIDSimulink仿真必须建立被控对象的数学模型。包括控制。PID控
8、制器根据系统的误差,利用误差的比调压阀数学模型、阀门阻尼系数数学模型和压力—例、积分、微分三个环节的不同组合计算出控制流量特性数学模型。[2~4]量。常规的PID控制算法为3.1燃气调压阀数学建模tu(t)
