复合模糊PID智能温度控制器设计与仿真

针对温度控制系统的非线性、时变性等特点,设计了一种复合模糊PID智能温度控制器,采用PID参数自适应控制与模糊控制相结合的方法,改善温度控制效果。以P87LPC764为控制芯片设计了系统的硬件电路,给出了系统的模糊控制器设计方案以及PID自整定算法,并对系统进行了仿真分析。仿真结果表明系统的控制效果优于常规PID控制器,满足温度控制系统实时性和精度高的要求。     

大洋富钴结壳开采控制系统的参数模糊自整定PID设计

设计了一套能够适应大洋富钴结壳微地形的采矿机构的控制系统,该系统由液压单元、地貌探测和处理单元、通讯单元、控制和显示单元以及数据存储单元等组成。并针对该控制系统进行了参数模糊自整定PID设计。仿真结果表明,与常规数字PID控制器相比,参数模糊自整定PID控制器阶跃响应超调量、调节时间明显减少,具有较好的动静态特性,表现出较强的自适应能力。     

无刷直流电机模糊PID控制系统设计与仿真

针对传统的无刷直流电机控制系统稳定性差、精度低的缺点,设计了基于MATLAB的无刷直流电机的模糊PID控制系统,建立了无刷直流电机的数学模型,分析了传统PID控制系统的缺点,并给出了模糊PID控制的基本原理和控制规则,同时应用MATLAB对控制系统进行了传统PID控制和模糊PID控制的模型仿真,实验结果表明:模糊PID控制系统在稳定性、稳态精度和快速性上都优于传统PID控制系统。     

基于Smith预估模糊PID的浮选液位控制系统设计

浮选机内液位高低影响着浮选效果和生产稳定性,针对煤泥浮选中浮选机液位对浮选结果产生的影响,结合浮选液位控制系统的特点及其性能要求,采用了一种将Smith预估控制、模糊控制、PID控制结合的液位控制系统,并利用MATLAB中Simulink模块设计浮选液位仿真模型,进行仿真分析,同时改变液位以测试系统的稳定性。通过对传统PID、模糊PID及Smith预估模糊PID控制算法进行比较可知,液位控制系统采用Smith预估模糊PID算法,其控制效果由于传统PID和模糊PID控制,调节时间更短,稳定性更强,提高了浮选机液位的稳定性,能更好地满足浮选过程对液位的要求。     

掘进工作面局部通风机智能监控系统应用研究

高瓦斯矿井掘进工作面对局部通风机安全运行要求较高，且在运行中风速调节存在困难。基于此，笔者设计了一套局部通风机远程监控系统。该系统在原有“三专两闭锁”,“双电源双风机自动切换”的基础上，增加了风机转速PID控制来保证工作面风速恒定；改进了风电闭锁控制逻辑，将原来仅有风机运行状态控制逻辑改进为风机运行状态和风速联合控制的风电闭锁控制逻辑；增加了远程监控系统，实现两地控制，在地面监控中心可远程监控局部通风机。     

矿井通风机磁悬浮轴承PID控制系统设计

针对通风机转子磁悬浮轴承系统进行了研究。根据永磁偏置电磁轴承系统数学模型设计了满足磁悬浮轴承控制性能要求的PID控制系统,并对所设计的PID控制的系统进行了仿真分析,结果表明PID控制系统具有良好的动态性和稳态性。     

基于模糊-PID的磨矿分级给矿控制系统

针对郑州某选矿厂一段圈流磨矿回路,设计了一套以模糊控制技术和智能PID控制相结合的控制系统。模糊控制器以最佳参数电耳电流的变化情况作为二维输入,通过模糊优化算法获得给料机在一个计算周期内的最佳给矿量;利用智能PID闭环控制回路稳定给料,确保磨机具有高效、可靠、稳定的运行工况,简述了控制系统的实现。实际运行情况表明,控制系统具有很好的调控效果,满足了生产的需求。     

改进的粒子群优化液压伺服模糊控制系统研究

电液伺服系统是一个不确定的非线性复杂系统,传统PID控制往往难以取得理想的控制效果。为了提高煤矿机器人机械臂电液伺服系统的控制精度和稳定性,提出一种基于改进的粒子群算法优化液压伺服系统模糊PID控制器参数的方法,避免了模糊PID控制中参数选取的经验性及参数不变性等问题。应用改进的粒子群算法优化模糊PID控制器参数,可以增强控制器的自适应能力,提高其控制性能。仿真测试表明,改进的粒子群优化模糊PID控制系统的响应性能明显提髙,超调量小,稳态性能好。     

基于MATLAB和模糊PID控制的煤泥干燥温度调节研究

为了能够提高煤泥滚筒干燥机出口温度的控制精度,提高煤泥的质量,深入地研究了模糊PID控制技术在其中的应用。首先,分析了煤泥干燥系统的基本原理;其次,分析了煤泥干燥温度模糊PID控制系统的设计;最后,MATLAB软件编制了控制仿真程序对煤泥干燥温度模糊PID控制仿真分析,仿真结果表明模糊PID控制技术能够获得较好的控制效果。     

基于模糊PID控制系统的矿井温度监控

针对矿井温度控制的生产工艺和控制要求,为进一步提高矿井温度控制性能,设计了基于模糊PID控制系统的矿井温度监控系统,仿真实验证实该系统控制效果良好,达到了控制要求。     

矿用掘进机电控系统设计及应用研究

针对目前悬臂式掘进机电控控制系统存在的抗干扰、抗冲击能力差,通信速率低、不灵活、兼容性低、相关保护功能不可靠的等问题,设计了一套新的电控系统,可广泛应用于主流悬臂式掘进机。该系统采用DCF-1作为核心控制元件选,利用IEC标准编程语言吊系统中的控制程序进行软件编程操作。所设计的控制系统具有瓦斯超限报警、电路过压过流报警、系统漏电检测保护等功能。通过实际应用,该电控系统对掘进作业能有效控制,并实时监测诊断掘进作业的故障问题,应用效果良好,能提高改善掘进机的工作效率及稳定性。     

基于负载预测的刮板输送机调速系统设计与应用研究

以SGZ1250/2400型刮板输送机为对象,对设备的主要结构参数及其工作原理、实践应用中存在的问题进行了简要分析。设计了调速方案,首先利用卷积神经网络并结合某时刻电机电流和齿轮啮合频率峰值数据,对设备的负载大小进行预测,然后利用模糊PID控制技术对设备的运行速度进行调节控制,以达到降低设备能源消耗的效果。经实验测试发现,卷积神经网络可以对设备负载进行精确控制,平均误差为438%,模糊PID控制技术充分发挥了PID控制和模糊控制的优势,具有很高的控制精度和稳定性,调速系统中使用的主控制器型号为S7-300型PLC控制器。将基于负载预测的调速系统应用到刮板输送机工程实践中,现场测试结果证明,各项功能都能够实现,达到了预期效果,使设备的故障率和电能消耗分别降低了10%和134%左右     

考虑环保成本的风电消纳综合能源系统调度模型设计

现有的综合能源系统调度模型难以在风电消纳作用下获取最优路径,导致模型所得调度结果经济效益较差,为降低发电成本,设计考虑环保成本的风电消纳综合能源系统调度模型。建立综合能源系统调度成本模型,设计火电机组与风电机组成本目标函数;以风电消纳为核心对能源调度模型进行动态寻优,设置风力发电的约束条件;设计风电消纳综合能源系统调度算法,得到综合能源系统调度最优解。分情景对该调度模型在风电消纳作用下的调度总成本进行对比,当弃风电量从3 110 MWh逐渐减小为0时,调度成本以及碳排放处理成本从86972万元不断降低至78171万元。由此可见,减小弃风量可以降低风电消纳作用下的综合能源系统调度成本。     

矿区电力工程施工现场安全监测系统设计

矿产资源开发力度的加大,使得矿区供电面积也逐渐扩大,矿区电力工程施工现场规模与复杂度也呈现逐渐上升的趋势,极大地增加了施工现场安全风险,威胁矿区工作人员与大型机械设备的安全,设计了矿区电力工程施工现场安全监测系统。系统硬件单元包括电力监测仪硬件电路设计单元、主控芯片选取单元与GPRS通信芯片选取单元;软件模块包括电力监测仪软件程序设计模块、主控芯片初始化程序设计模块与电力工程施工现场安全预警模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了矿区电力工程施工现场安全监测系统的运行。实验数据表明,应用设计系统后电力参数相对误差减小,安全预警合格率提高,充分证实了设计系统具有更好的电力安全监测效果。     

基于改进PID控制光电探测系统能耗优化方法研究

为了解决光电探测系统存在的能量消耗大的问题,提出基于改进PID控制光电探测系统能耗优化方法。该方法根据光电探测系统的运行原理构建系统数据模型,在该数学模型下安装改进PID控制器设备。计算光电探测系统能量消耗,并结合能耗计算结果,实现光电探测系统能耗控制与优化。通过性能测试实验得出结论:与传统能耗优化方法相比,设计能耗优化方法能够在维持光电探测系统功能的情况下,节省约29.6 kW能量。     

矿用掘进机自动截割控制系统及工程应用研究

以矿用EBZ200C型掘进机为研究对象,结合工程实践情况对自动截割控制系统进行了设计。系统可以分为下位机部分和上位机部分,前者主要是对掘进机截割头的位置及工作电流进行检测,后者主要是运行系统中内置的程序,两者结合可以实现掘进机的综合控制。以上2个部分的控制器分别为S7-200型PLC控制器和PP480型智能控制面板。系统基于PID技术实现闭环控制,可以保障控制过程的精度和稳定性。将控制系统应用到工程实践中,对其应用效果进行现场测试发现,各项功能都达到了预期效果,整体运行良好。     

煤矿直流微电网控制与协调动态优化策略研究

微电网是一种集分布式电源、储能装置、各类负荷及保护、控制设备于一体的微型电网。煤矿存在不同含量的煤层气资源,将煤层气发电与光伏和风能发电相结合组成多电源互补的煤矿直流微电网具有充分的条件和明显的优势。针对直流微电网高频状态下直流母线电压质量差的问题,在直流微电网结构和等效模型的基础上,利用系统静态特征分析方法获取直流微电网系统稳定性影响因素,提出一种直流母线电压和输出功率的动态下垂控制策略,在MATLAB/Simulink建模仿真平台构建了不同工况下的直流母线协调控制策略仿真模型并进行仿真试验验证,仿真结果表明,所采用的控制优化策略极大地提升了直流微电网供电系统的母线电压质量以及系统的协调稳定性。     

矿井带式输送机运行速度控制系统设计研究

矿井输送系统是采煤系统最常见的传输系统之一,在有限的工作面巷道内将煤炭物料从一个点转移到另一个点。利用嵌入式网络和单片机,设计了一种基于“互联网+”的带式输送机速度控制系统。通过监测带式输送机的运行状态,调整带式输送机两级之间的速度,实时监测带式输送机两级之间的速度和两级速度差,以PID算法作为速度控制的输入参数计算方式,用于实现带式输送机两级之间的平稳过渡。与以前的方法相比,提出的基于粒子群算法的网络PID控制器具有更低的瞬态波动和更小的稳态误差。该系统具有可扩展性强、便携性强、高效、环保等优点。     

配电网自动化终端自适应交互系统研究

为了清晰感知配电网自动化终端状态,设计基于虚拟现实技术的配电网自动化终端自适应交互系统。系统通信层应用GPRS无线通信技术,将存储于数据层多种数据库中的数据传输至处理层,处理层利用接收到的数据,同时使用几何、物理和行为3种建模方式,通过构建环境模型、搭建终端三维虚拟场景、引入控制逻辑3步,建立配电网终端的三维模型,并通过颜色线性插值法,动态渲染三维模型,提升模型的颜色渐变效果;交互层利用渲染后三维模型完成场景漫游、场景导航、设施定位等多种功能,并通过界面层完成三维场景展示,实现自适应交互。实验结果表明,该系统信息通信平均时延及丢帧率较低;颜色渲染后,能准确描述终端结构特征,颜色设置与真实情况吻合,立体化效果较好;三维场景交互漫游可完整复刻并展示真实电厂场景,且视野灵活,营造身临其境之感,表现出良好交互性。     

化工生产安全检测系统应用研究

为实时检测化工生产安全并及时应对突发情况,设计基于自动控制技术的化工生产安全检测系统。系统利用温湿度、粉尘浓度、气体浓度等多种传感器采集环境信息,经与设定参数值对比分析后,PLC自动控制模块通过将传感器采集到的数据转换成电信号,利用中间继电器传输信号并驱动电机和控制回路实现控制,经路由节点和网关将控制结果传输到安全状态检测模块,利用基于最小二乘回归的化工生产安全状态检测模型检测化工生产安全状态,并将检测结果通过用户终端向用户呈现。实验结果表明,单因变量的状态检测模型更适合本文系统,不会引入过多噪声影响检测精准度;该系统的自动控制响应速度快,能在较短时间内稳定异常,表现出良好的可靠性和安全性。