空压机出口流量模糊PID控制技术    花都升降车,  花都升降车出租,  花都升降车多少钱        本文采用梯形图作为编程语言编写相关控制程序。梯形图是由原接触器、继电器构成的电气控制系统二次展开图演变而来，融逻辑操作、控制于一体，是面向对象的、实时的、图形化的编程语言，与其他编程语言相比，它具备形象、实用、直观等优点。模糊PID控制程序需要实现以下4种功能：(1)传感器模拟信号的采集与转换：本实验平台选用的流量传感器输出脉冲信号，经过脉冲信号转换为电流420mA输出，对应于流量范围是0300m3/h，将传感器的输出电流输送到PLC的SM1231模拟量转换模块，得到PLC内部一个027648的整形数。在程序中对该值选用标定(SCALE)和标准化模块(NORM)得到对应的测量值，标定指令模块的转换公式,  标准化模块的转换公式,   “AI_L_OUT”是传感器输送的模拟电流量，“L_OUT”是最终转换后的实际测量值，“temp”是临时变量，用来存储运算过程值。

      (2)误差和误差变化量的求取与模糊化：误差e通过设定值与传感器测量值做差得到，误差变化量ec的求解根据式：12eeec=T，e1为当前时刻误差，e2为前一时刻误差，T为PLC采样间隔。在求出误差与误差变化量后，根据前文所述，将误差e和误差变化率ec的变化范围平均分为了13档。参考表中对应关系，通过比较器指令，实现误差与误差变化量的模糊化。误差与误差变化量的求取程序，“setpoint_L”是流量需求值，“L_OUT”是空压机出口实际流量值，将两者通过做差指令即求得及时的误差，存储到变量“e”，并将该误差与上一时刻存储的误差“save_e”相减后除以PLC采样时间，求得误差变化量并存储到变量“ec”，最后将变量“e”的值存储到变量“save_e”。输入量e模糊化程序，求得误差e后通过比较器指令根据表进行相应的模糊化并将模糊输入量赋值给变量“fuzzy_e”，ec的模糊化采用相同的方法，这里不再赘述。

         (3)模糊控制离线查询表的存储与读取：由于模糊控制离线查询表中包含有大量的参数，通过简单的逻辑判断方式来实现查表是不现实的。根据模糊输入量快速存储与读取离线查询表是实现模糊PID控制的关键。这里通过全局数据块“数据块_1”来存储离线查询表，三个模糊控制查询表中的数据被以数组的形式存储在数据块的三个数组“fuzzy_P、fuzzy_I、fuzzy_D”中，用户程序可以通过使用符号或绝对地址访问数据块中的数据。由于模糊控制离线查询表包含数据量大，需要对表中的数据进行合理的排序与分割，使其与模糊输入量建立起对应关系，以便于查询。该表将原离线查询表根据模糊输入量e、ec的正负组合形式分割成四个小矩阵，每个矩阵包含有49个元素。控制量的数组编号查询公式：Ddr7+c.  其中，r是模糊误差e的绝对值，c是误差变化率ec的绝对值，d是分割的四个小矩阵的起始地址，当e正ec正时，d取0；e正，ec负，d取50；e负ec正，d取100，e负，ec负取，d取150。有了控制量的查询方法，通过FieldRead模块，就可以很方便的根据模糊输入量对数组进行读取，对读取得到的数值乘以相对应的比例系数KμP、KμI、KμD，就可以得到实际的模糊控制输出量。模糊输入量e、ec都大于零时的∆KP模糊离线查询表计算与读取程序。该程序首先判断模糊输入量e、ec的正负，当两者都大于零时，将其按式59进行计算，求得模糊查询表对应的数组编号，并保存到变量“number”。FieldRead指令用于读取保存在数据块_1中的数组“fuzzy_P”内的∆KP模糊离线查询表对应数组编号内的值，INDEX对应的输入量为数组元素编号，要求必须是双整形DInt值，所以在这里添加了转换指令CONV，将变量“number”转换为Dint类型。参数MEMBER对应的是要读取数组中的一个元素，FieldRead指令计算结果赋值给变量“plus_P”。47e、ec为其他正负组合时的程序类同，只需要在e或ec为负值时，求取其绝对值参与计算即可。

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      (4)模糊输出量对PID参数的在线调整：PID参数的当前数值可以通过句柄的方式进行调用，将当前的PID参数与模糊控制输出量相加，即得到修正后的PID参数，并通过句柄的方式返回给PID控制器，进而实现PID控制器的在线调整。根据以上算法编制梯形图程序，本文实现了基于PLC的空压机出口流量模糊PID控制技术，燃料电池向离心式空压机的请求空气流量初始为36.0g/s，后续跳变为4843.1g/s、50.2g/s、53.9g/s、57.5g/s、43.1g/s、39.5g/s，相关实验结果，相比于固定参数PID控制器，模糊PID控制器在固定参数PID控制器不适用的流量范围内，稳定时间更短，偏差更小，能较好的控制空压机出口流量，使其与需求值大小接近，控制效果有很大的提高。

     为了使燃料电池用离心式空压机能够精确快速地满足燃料电池所需空气流量的要求，本章首先给出了一种基于PLC的空压机出口流量PID控制技术，并通过PLC在线PID参数整定方法对PID参数进行整定。通过对实验结果的分析发现，固定参数PID控制器只在一定的流量变化范围内能够使空压机满足燃料电池的空气流量需求。为了解决这一问题，将模糊控制技术与PID控制技术相结合，使传统的PID控制器具备了在线参数调整功能。介绍了模糊控制PID的原理、基本结构，给出了模糊PID控制器参数计算与程序设计方法，并通过实验的方式比较了模糊PID控制器与固定参数PID控制器的控制效果，证明了该控制器行之有效。

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