预测—自抗扰控制在供水系统中的应用
发布时间：2021-08-01 08:39
随着社会的发展与时代的进步,人们的生活质量水平不断地提高,对与生活息息相关的水资源的供给要求也越来越高。为解决当前供水系统中存在的自动化程度不高以及水压控制不灵活的问题,本文创新性地将预测控制中的动态矩阵控制和自抗扰控制技术相结合并应用进供水控制系统中,并结合压力传感器等器件,共同构成恒压供水系统。首先,分析了恒压供水系统的构成以及特点,根据供水系统的管阻特性曲线和水泵扬程特性曲线分析了恒压供水的原理。其次,依据管网和水泵的运行特性曲线阐明了供水系统的变频调速节能原理。然后,介绍了自抗扰控制的基本原理,将其应用至水泵电机控制中,设计了基于自抗扰控制的水泵电机控制系统,完成了对转速的调节。最后,分析了动态矩阵控制的基本原理,并通过对双容水箱水位的控制方案,分析了动态矩阵控制参数选取对控制效果的影响。基于自抗扰控制和动态矩阵控制的优点,提出了预测-自抗扰控制方案,并将其用于恒压供水系统。文中提出的预测-自抗扰控制方案,以自抗扰控制代替传统的PID控制对水泵电机进行控制,再引入动态矩阵控制达到提前调整的目的。与PID控制方式相比,采用自抗扰控制来对水泵电机进行调节,响应速度更快,超调更小,控...
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
永磁无刷电机的双闭环PID控制搭建基于自抗扰控制算法的永磁无刷电机调速系统的Simulink的仿真模型，其中
图 4.5 永磁无刷电机的双闭环 ARDC 控制其中自抗扰控制器模块如图 4.6 所示。图 4.6 自抗扰控制器模块如图 4.7 以及图 4.8 所示的分别为 PID 控制下的电机转速曲线和自抗扰控制下的转速曲线。300400500600转速（r/min）Rotor speed (rpm)
图 4.6 自抗扰控制器模块4.7 以及图 4.8 所示的分别为 PID 控制下的电机转速曲线和自抗扰图 4.7 PID 控制下的电机转速曲线0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.50100200300400500600时间（s）转速（r/min）Rotor speed (rpm)400500600in）Rotor speed (rpm)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的供水系统优化调度研究[J]. 叶爱媛. 中国给水排水. 2017(21)
[2]变频恒压供水系统启动过程优化[J]. 杨辉,王洋洋,陆荣秀. 控制工程. 2016(11)
[3]基于PLC与组态技术的变频恒压供水系统的设计与实现[J]. 胡开明,王怀平,傅志坚. 电气应用. 2016(13)
[4]线性/非线性自抗扰切换控制方法研究[J]. 李杰,齐晓慧,夏元清,高志强. 自动化学报. 2016(02)
[5]四旋翼飞行器的自抗扰飞行控制方法[J]. 刘一莎,杨晟萱,王伟. 控制理论与应用. 2015(10)
[6]一种自抗扰控制器参数的学习算法[J]. 武雷,保宏,杜敬利,王从思. 自动化学报. 2014(03)
[7]自抗扰控制思想探究[J]. 高志强. 控制理论与应用. 2013(12)
[8]基于模糊自抗扰控制器的永磁同步电动机伺服系统[J]. 黄庆,黄守道,伍倩倩,李孟秋,黄科元,匡江传. 电工技术学报. 2013(09)
[9]泵轮增速变化规律对水锤特性的影响研究[J]. 刘波,万五一. 水力发电. 2013(09)
[10]基于混沌粒子群优化算法的异结构混沌反同步自抗扰控制[J]. 刘福才,贾亚飞,任丽娜. 物理学报. 2013(12)
博士论文
[1]交流永磁电机伺服系统复合自抗扰控制策略研究[D]. 黄庆.湖南大学 2014
[2]线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D]. 刘丽英.天津大学 2010
硕士论文
[1]基于自抗扰控制的永磁直流电机调速系统及其无速度传感器方案研究[D]. 郑森格.山东大学 2017
[2]基于自抗扰控制技术的永磁同步电机调速系统[D]. 张羽.西南交通大学 2017
[3]预测控制在啤酒发酵温度控制中的应用研究[D]. 张冉.哈尔滨理工大学 2016
[4]PLC与模糊PID技术在恒压供水中的应用[D]. 刘雪岩.曲阜师范大学 2015
[5]基于DE与BP神经网络的城市供水系统节能优化调度研究[D]. 刘俊.天津理工大学 2015
[6]供水系统中无模型自适应控制的应用与节能分析[D]. 卢祥江.湖南工业大学 2014
[7]DMC-PID串级控制及多变量广义预测控制算法研究[D]. 曼吉德（Aljunaid）.华东理工大学 2013
[8]基于PLC的恒压供水监控系统设计与实现[D]. 朱思亮.电子科技大学 2013
[9]城市供水系统节能控制研究[D]. 王志敏.哈尔滨工业大学 2012
[10]水泵全特性曲线误差对高扬程输水管路的影响研究[D]. 陈利斌.长安大学 2012
本文编号：3315189
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
永磁无刷电机的双闭环PID控制搭建基于自抗扰控制算法的永磁无刷电机调速系统的Simulink的仿真模型，其中
图 4.5 永磁无刷电机的双闭环 ARDC 控制其中自抗扰控制器模块如图 4.6 所示。图 4.6 自抗扰控制器模块如图 4.7 以及图 4.8 所示的分别为 PID 控制下的电机转速曲线和自抗扰控制下的转速曲线。300400500600转速（r/min）Rotor speed (rpm)
图 4.6 自抗扰控制器模块4.7 以及图 4.8 所示的分别为 PID 控制下的电机转速曲线和自抗扰图 4.7 PID 控制下的电机转速曲线0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.50100200300400500600时间（s）转速（r/min）Rotor speed (rpm)400500600in）Rotor speed (rpm)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传算法的供水系统优化调度研究[J]. 叶爱媛. 中国给水排水. 2017(21)
[2]变频恒压供水系统启动过程优化[J]. 杨辉,王洋洋,陆荣秀. 控制工程. 2016(11)
[3]基于PLC与组态技术的变频恒压供水系统的设计与实现[J]. 胡开明,王怀平,傅志坚. 电气应用. 2016(13)
[4]线性/非线性自抗扰切换控制方法研究[J]. 李杰,齐晓慧,夏元清,高志强. 自动化学报. 2016(02)
[5]四旋翼飞行器的自抗扰飞行控制方法[J]. 刘一莎,杨晟萱,王伟. 控制理论与应用. 2015(10)
[6]一种自抗扰控制器参数的学习算法[J]. 武雷,保宏,杜敬利,王从思. 自动化学报. 2014(03)
[7]自抗扰控制思想探究[J]. 高志强. 控制理论与应用. 2013(12)
[8]基于模糊自抗扰控制器的永磁同步电动机伺服系统[J]. 黄庆,黄守道,伍倩倩,李孟秋,黄科元,匡江传. 电工技术学报. 2013(09)
[9]泵轮增速变化规律对水锤特性的影响研究[J]. 刘波,万五一. 水力发电. 2013(09)
[10]基于混沌粒子群优化算法的异结构混沌反同步自抗扰控制[J]. 刘福才,贾亚飞,任丽娜. 物理学报. 2013(12)
博士论文
[1]交流永磁电机伺服系统复合自抗扰控制策略研究[D]. 黄庆.湖南大学 2014
[2]线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D]. 刘丽英.天津大学 2010
硕士论文
[1]基于自抗扰控制的永磁直流电机调速系统及其无速度传感器方案研究[D]. 郑森格.山东大学 2017
[2]基于自抗扰控制技术的永磁同步电机调速系统[D]. 张羽.西南交通大学 2017
[3]预测控制在啤酒发酵温度控制中的应用研究[D]. 张冉.哈尔滨理工大学 2016
[4]PLC与模糊PID技术在恒压供水中的应用[D]. 刘雪岩.曲阜师范大学 2015
[5]基于DE与BP神经网络的城市供水系统节能优化调度研究[D]. 刘俊.天津理工大学 2015
[6]供水系统中无模型自适应控制的应用与节能分析[D]. 卢祥江.湖南工业大学 2014
[7]DMC-PID串级控制及多变量广义预测控制算法研究[D]. 曼吉德（Aljunaid）.华东理工大学 2013
[8]基于PLC的恒压供水监控系统设计与实现[D]. 朱思亮.电子科技大学 2013
[9]城市供水系统节能控制研究[D]. 王志敏.哈尔滨工业大学 2012
[10]水泵全特性曲线误差对高扬程输水管路的影响研究[D]. 陈利斌.长安大学 2012
本文编号：3315189
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