基于模糊控制的分布式风机控制系统设计

骆坚强

摘要：由于电力电子技术及其控制技术的发展，交流电机的控制技术方兴未艾，并逐渐取代了传统的直流电机。变频技术日趋完善，为今后的发展提供了有力的推动。尽管变频调速器在速度上有着很大的幅度和更好的平顺度，但其控制体系相对复杂，造价昂贵。在变频之外，晶闸管的移相式调速技术则是利用晶闸管的晶闸管角度来调节风扇的输出功率，从而达到调节风扇速度的目的，然而，这样的调速控制器的硬件线路较为繁琐、造价昂贵、功能扩充性较低。因此，在原有PID控制器的基础上，加入了一种基于PID的模糊控制器，从而提高了该控制器的稳定性。

关键字：锅炉;分散式监控;可编程控制器;模糊控制器

引言：随着社会的发展，人民对于物质的需求也日益增长，人民的生存和发展将直接影响到人民的生存和生产的质量。舒适的生活让人的情绪愉悦，有益于身体的健康，而品质又能使人获得良好的生活经验。产品的品质提升并不只是技术上的问题，更重要的是制造和制造的条件，比如医药、电子、实验室、生物工程等。改善生产环境，涉及空气净化、自动控制、排水等诸多方面。

由于大型风力净化单元的规模太大，所以通常都是由大量的风力净化单元组成，如果有更多的风力净化单元，那么就必须要有一个控制装置来进行，而常规的风力净化单元无法满足实际的要求。当前许多公司都在对风力净化单元的控制进行了深入的探讨，但大多集中在对风力净化单元的控制上，对风力净化单元的控制策略进行了深入的探讨，对风力净化单元的控制策略进行了深入的探讨。

一、模糊控制概述

智能的控制原理并不要求什么数学建模，对于控制目标的选择也相对宽松，没有那么多限制，毕竟一个物体的数学建模是非常困难的，不但要有良好的数学基础，还要具备丰富的经验，但是对于这种复杂的物体，设计者往往很难构建出一个精确的数学建模，就算能完成，也很难进行有效的管理。智能控制作为一个独立的研究课题，其研究内容包括自动控制理论、人工智能和运筹学等。

自六十年代以来，近代的控制思想一直在军事领域得到了广泛的运用;然而，由于科学技术的进步，其控制的目标越来越复杂，在整个系统中的控制精度也越来越高;由于对响应速度、适应性和稳定性的需求越来越大，因此，在复杂的系统中，其数学建模非常困难。近年来，多采用了与其他控制方法相配合的方法，以提高模糊控制的优势。]综合常规PID控制与FuzzyPID控制的优点，构成了一种既具备PID控制优势又能克服PID不足的缺点，克服了稳态偏移，提高了控制的准确性，并对外部扰动的抗干扰能力强。基于自适应控制原理，引入了基于规则和论域的控制器，以改善控制的准确性。未来，仍需要繼续深入研究，以改善控制的准确性和决策的速率。本论文旨在探讨如何在风机的速度系统中，对其进行模糊控制，以达到较为理想的控制结果。

二、模糊控制的分布式风机控制系统设计

利用模糊控制的分布式风机控制系统提出了一种新型的变频调速器及中央控制器的方案。

（一）基本实施职能

涉及的FFU控制系统分为主、副两个模块。通讯方式为总线拓扑，便于FFU的中央监控与遥控。它的主要作用是监测风机运行状态，检测系统通讯故障，风机运行故障及转速调节等。

（二）主体结构

在设计这个系统之前，首先要详细地研究一下这个系统的具体功能，然后通过大量的数据来验证这个方案的可行性，以及它所使用的一些硬件的基础知识，以及如何选择核心的控制器。该系统的受控目标是一台单相型AC型异步风扇，它的核心功能是对AC型变频电机的转速进行调节，并实现了对其进行中央控制。

这个系统的具体作用是：

1.变速器的速度调节。该装置可完成风扇转速调节，可将风扇分为三档，工作时噪声较低，速度转换较为顺畅，没有显著的起伏。

2.一种情报显示作用。该软件可以自动监测风扇的工作状态，主机和下位机的通讯情况，一旦发现有问题，立刻报警，液晶屏幕上会显示出风机的具体型号，以及下位机的故障指示器。通常，LCD屏幕上会有风扇运转时的速度和速度。

3.完整的防护作用.在风机控制中，必须考虑过流、过压、欠压、冲击等问题，以确保其运行可靠。

在硬件平台上，本文采用32个单片机作为开发平台。其中，硬件方面包含可控硅的驱动、通讯及通讯协议的开发;电路设计，测速模模块，PCB面板设计.在软件开发的平台上，主要进行了通讯与人机接口的开发。而交互式界面则是利用LCD所提供的开发平台，利用触摸屏幕进行操作。

（三）模拟试验

通过应用Matlab/Simulink软件，对各模块的构建进行了详细的描述，并结合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，并给出了相应的模糊控制算法，并给出了相应的模糊PID控制器。在硬件上，采用Proteus进行模拟试验，验证了该方法的有效性，并能较好地体现出系统的实时性。

（四）系统的操作试验和试车

在完成了每个组件的基础上，再到实地的测试，首先是对每个组件进行了测试，最后再将这些组件组合在一起进行测试，利用这些测试的结果来判断系统的稳定性和各项性能。

三、结语

在智能化控制中，模糊控制器是一门非常成熟的技术分支，它具有快速的分析、高适应性、稳定性、可靠性、高控制精度等优点，能够有效地处理各种复杂的问题，特别是对于一般的技术工人来说，它可以直接跳过系统的参数调整。随着计算机技术和现代化控制技术的发展，PLC控制具有很强的优越性，如稳定、可靠、易于扩充等。

参考文献

[1]宋丽君，王燕.一种无刷直流电机模糊自适应控制方法[J].制造技术与机床，2022（04）：145-148.DOI：10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.023.

[2]陆晨旭，高海东，高林，高耀岿，吕海涛，李华.基于粒子群算法的模糊控制器设计及其在烟气脱硝中的应用[J].热力发电，2022，51（04）：188-193.DOI：10.19666/j.rlfd.202110218.