高效變頻恒壓供水系統(tǒng)研制與應用.pdf

1、在水資源和電能逐漸緊缺的時代，“節(jié)水節(jié)能”已成為建設可持續(xù)發(fā)展社會的重要主題，長期以來在市政供水，高層建筑供水，工廠生產循環(huán)供水等方面技術一直比較落后，自動化程度低。因供水不足，造成城市不能正常生活、生產、甚至火災的經濟損失每年達2300億元。因此，一個穩(wěn)定可靠、高效節(jié)能、舒適用水的供水系統(tǒng)研制具有重要意義。本課題對高效變頻恒壓供水系統(tǒng)調速機理和控制機理進行了理論和試驗研究，對變頻控制技術進行了提升，本文的主要工作和成果如下:
　

2、　本文首先基于變調速理論和交流異步電動機原理，根據(jù)管網和水泵的運行特性曲線，闡明了供水系統(tǒng)的變頻調速節(jié)能原理。對各種交流異步電動機的調速方式的特性進行了比較分析，結合相關文獻中的試驗數(shù)據(jù)驗證了變頻調速的合理性與可靠性，在此基礎上對變頻器最重要的負載參數(shù)進行了計算并進行了校核。其次，基于PID控制理論，建立變頻恒壓供水的理論模型及數(shù)學模型。探討變頻恒壓供水系統(tǒng)的控制策略，并歸納實用性的控制方案，結果表明:通用變頻器+PLC+人機界面+壓力

3、傳感器組合是合理的控制方案。然后，闡述了系統(tǒng)的各個組成部分及其作用。根據(jù)選用的方案，對變頻恒壓控制程序圖、壓力恒定控制程序圖、電機增減控制程序圖進行了設計，應用S7-200軟件對PLC進行了編程，主要有主程序、子程序、中斷程序。接著，基于Fuzzy-PID理論，對模糊控制自適應PID進行了設計，建立了模糊規(guī)則表、隸屬函數(shù)，運用MATLAB軟件對模糊模糊控制自適應PID模型進行了仿真，得出了階躍響應曲線，及KP、KI、KD自調整等曲線，仿

4、真結論:系統(tǒng)調節(jié)時間短，迅速地達到穩(wěn)定，超調量比一般的PID控制要小，雖有動態(tài)超調存在，但很小。最后，在完成的樣機供水系統(tǒng)中運行該系統(tǒng)，記錄試驗數(shù)據(jù)，試驗結果表:水泵消耗的功率與其轉速的三次方成正比，節(jié)能效果明顯;恒壓供水的壓力能穩(wěn)定在設定范圍周圍，達到預期目標;通過實踐驗證了變頻調速與PID控制結合組成閉環(huán)控制系統(tǒng)在生產實踐中的可行性與先進性。
　　本文的研究成果為國內制造更高效穩(wěn)定的變頻恒壓供水系統(tǒng)提供了基礎，可用于指導變頻恒