基于模糊控制的分布式風機控制系統設計

駱堅強

摘要：由于電力電子技術及其控制技術的發展，交流電機的控制技術方興未艾，并逐漸取代了傳統的直流電機。變頻技術日趨完善，為今后的發展提供了有力的推動。盡管變頻調速器在速度上有著很大的幅度和更好的平順度，但其控制體系相對復雜，造價昂貴。在變頻之外，晶閘管的移相式調速技術則是利用晶閘管的晶閘管角度來調節風扇的輸出功率，從而達到調節風扇速度的目的，然而，這樣的調速控制器的硬件線路較為繁瑣、造價昂貴、功能擴充性較低。因此，在原有PID控制器的基礎上，加入了一種基于PID的模糊控制器，從而提高了該控制器的穩定性。

關鍵字：鍋爐;分散式監控;可編程控制器;模糊控制器

引言：隨著社會的發展，人民對于物質的需求也日益增長，人民的生存和發展將直接影響到人民的生存和生產的質量。舒適的生活讓人的情緒愉悅，有益于身體的健康，而品質又能使人獲得良好的生活經驗。產品的品質提升并不只是技術上的問題，更重要的是制造和制造的條件，比如醫藥、電子、實驗室、生物工程等。改善生產環境，涉及空氣凈化、自動控制、排水等諸多方面。

由于大型風力凈化單元的規模太大，所以通常都是由大量的風力凈化單元組成，如果有更多的風力凈化單元，那么就必須要有一個控制裝置來進行，而常規的風力凈化單元無法滿足實際的要求。當前許多公司都在對風力凈化單元的控制進行了深入的探討，但大多集中在對風力凈化單元的控制上，對風力凈化單元的控制策略進行了深入的探討，對風力凈化單元的控制策略進行了深入的探討。

一、模糊控制概述

智能的控制原理并不要求什么數學建模，對于控制目標的選擇也相對寬松，沒有那么多限制，畢竟一個物體的數學建模是非常困難的，不但要有良好的數學基礎，還要具備豐富的經驗，但是對于這種復雜的物體，設計者往往很難構建出一個精確的數學建模，就算能完成，也很難進行有效的管理。智能控制作為一個獨立的研究課題，其研究內容包括自動控制理論、人工智能和運籌學等。

自六十年代以來，近代的控制思想一直在軍事領域得到了廣泛的運用;然而，由于科學技術的進步，其控制的目標越來越復雜，在整個系統中的控制精度也越來越高;由于對響應速度、適應性和穩定性的需求越來越大，因此，在復雜的系統中，其數學建模非常困難。近年來，多采用了與其他控制方法相配合的方法，以提高模糊控制的優勢。]綜合常規PID控制與FuzzyPID控制的優點，構成了一種既具備PID控制優勢又能克服PID不足的缺點，克服了穩態偏移，提高了控制的準確性，并對外部擾動的抗干擾能力強?；谧赃m應控制原理，引入了基于規則和論域的控制器，以改善控制的準確性。未來，仍需要繼續深入研究，以改善控制的準確性和決策的速率。本論文旨在探討如何在風機的速度系統中，對其進行模糊控制，以達到較為理想的控制結果。

二、模糊控制的分布式風機控制系統設計

利用模糊控制的分布式風機控制系統提出了一種新型的變頻調速器及中央控制器的方案。

（一）基本實施職能

涉及的FFU控制系統分為主、副兩個模塊。通訊方式為總線拓撲，便于FFU的中央監控與遙控。它的主要作用是監測風機運行狀態，檢測系統通訊故障，風機運行故障及轉速調節等。

（二）主體結構

在設計這個系統之前，首先要詳細地研究一下這個系統的具體功能，然后通過大量的數據來驗證這個方案的可行性，以及它所使用的一些硬件的基礎知識，以及如何選擇核心的控制器。該系統的受控目標是一臺單相型AC型異步風扇，它的核心功能是對AC型變頻電機的轉速進行調節，并實現了對其進行中央控制。

這個系統的具體作用是：

1.變速器的速度調節。該裝置可完成風扇轉速調節，可將風扇分為三檔，工作時噪聲較低，速度轉換較為順暢，沒有顯著的起伏。

2.一種情報顯示作用。該軟件可以自動監測風扇的工作狀態，主機和下位機的通訊情況，一旦發現有問題，立刻報警，液晶屏幕上會顯示出風機的具體型號，以及下位機的故障指示器。通常，LCD屏幕上會有風扇運轉時的速度和速度。

3.完整的防護作用.在風機控制中，必須考慮過流、過壓、欠壓、沖擊等問題，以確保其運行可靠。

在硬件平臺上，本文采用32個單片機作為開發平臺。其中，硬件方面包含可控硅的驅動、通訊及通訊協議的開發;電路設計，測速模模塊，PCB面板設計.在軟件開發的平臺上，主要進行了通訊與人機接口的開發。而交互式界面則是利用LCD所提供的開發平臺，利用觸摸屏幕進行操作。

（三）模擬試驗

通過應用Matlab/Simulink軟件，對各模塊的構建進行了詳細的描述，并結合PID控制器的基本原理，提出了基于PID的PID控制器的基本原理，并給出了相應的模糊控制算法，并給出了相應的模糊PID控制器。在硬件上，采用Proteus進行模擬試驗，驗證了該方法的有效性，并能較好地體現出系統的實時性。

（四）系統的操作試驗和試車

在完成了每個組件的基礎上，再到實地的測試，首先是對每個組件進行了測試，最后再將這些組件組合在一起進行測試，利用這些測試的結果來判斷系統的穩定性和各項性能。

三、結語

在智能化控制中，模糊控制器是一門非常成熟的技術分支，它具有快速的分析、高適應性、穩定性、可靠性、高控制精度等優點，能夠有效地處理各種復雜的問題，特別是對于一般的技術工人來說，它可以直接跳過系統的參數調整。隨著計算機技術和現代化控制技術的發展，PLC控制具有很強的優越性，如穩定、可靠、易于擴充等。

參考文獻

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[2]陸晨旭，高海東，高林，高耀巋，呂海濤，李華.基于粒子群算法的模糊控制器設計及其在煙氣脫硝中的應用[J].熱力發電，2022，51（04）：188-193.DOI：10.19666/j.rlfd.202110218.