基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制變頻恒壓供水系統(tǒng)研究.pdf

1、控制器是變頻恒壓供水系統(tǒng)安全可靠、高效經(jīng)濟控制運行的核心設(shè)備，其控制策略正確與否直接關(guān)系到供水系統(tǒng)的整體運行工況。傳統(tǒng)PID控制器主要建立在單控制對象、系統(tǒng)運行較穩(wěn)定的簡單系統(tǒng)中，并在一定程度上提高了控制系統(tǒng)綜合控制可靠性和精度。隨著人們生活水平及節(jié)能意識的不斷提高，對多參量、非線性、時變的大系統(tǒng)控制的研究已成為現(xiàn)代控制發(fā)展的重要趨勢，傳統(tǒng)的PID在可靠性、動態(tài)響應(yīng)性、準(zhǔn)確性等方面均不能滿足復(fù)雜時變大系統(tǒng)控制的需求。模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)控制

2、絡(luò)是計算機控制技術(shù)研究中較為優(yōu)越的兩種控制算法，利用已有的知識庫形成相應(yīng)的模糊策略，并經(jīng)PID神經(jīng)元間的相互優(yōu)化配置形成最優(yōu)的PID參數(shù)整定，可實現(xiàn)對供水系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)。將模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、PID控制三大技術(shù)引入到供水系統(tǒng)控制器中，建立Fuzzy-PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制器，能有效保證變頻恒壓供水系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運行。總結(jié)整個論文研究過程，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：
　　 (1)總結(jié)了國內(nèi)外變頻恒壓供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并

3、對其控制方法進行了簡單的闡述。對傳統(tǒng)供水方式的優(yōu)缺點進行分析研究，并對變頻恒壓供水系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行總結(jié)，從中選擇了Fuzzy-PID作為本為研究的基本理論分析算法。
　　 (2)分析了變頻恒壓供水系統(tǒng)的主要特征參數(shù)特性，尤其對其中的揚程特性、管阻特性、以及水泵恒壓變頻調(diào)速節(jié)能原理進行重點分析討論，并初步建立了供水系統(tǒng)近似數(shù)學(xué)模型。
　　 (3)從神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)入手，結(jié)合模糊控制理論分析了Fuzzy-PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)

4、控制器的基本邏輯結(jié)構(gòu)，并對神經(jīng)元間的連接權(quán)值、模糊推理決策表等相關(guān)約束條件進行了認(rèn)真討論分析。
　　 (4)通過Matlab-Simulink工具箱構(gòu)筑了Fuzzy-PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制器仿真模型結(jié)構(gòu)，并通過仿真分析了所建立的控制器的階躍響應(yīng)性能，進一步驗證了所建立的Fuzzy-PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制器具有超調(diào)量小、調(diào)節(jié)時間短、動態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力增強、收斂性強、魯棒性好等優(yōu)點。
　　 (5)對變頻恒壓供水系統(tǒng)的硬件和軟