蔬菜大棚温度自动控制系统设计

随着现代化温室技术的发展与应用,以及人们对反季节蔬菜的庞大需求,温室在反季节蔬菜的培育中发挥着显著的作用,成为相关技术人员的关键课题之一。我国蔬菜大棚还处于发展的初期阶段,而国外的蔬菜大棚系统虽然趋于完善,但其经济性和适应能力却有待商榷。因此,需要创造一种基于我国环境的价格亲民、操作简单、功能稳定的现代化蔬菜大棚自动控制系统。通过对蔬菜大棚自动控制系统特性的分析,设计了基于可编程逻辑控制器(PLC)的蔬菜大棚温度数字化智能控制(PID)的自动控制系统。PLC将各种传感装置勘测的变量实时检测数据,通过和设定参数比较,对大棚内的温度进行调节。对系统进行仿真测试显示,该蔬菜大棚温度自动控制系统已经基本达到了控制目标,控制相对稳定可靠,具有较高的经济性。     

孤网下水轮机PID调速器抗速度饱和研究

水轮机调节系统稳定性对电网安全稳定运行具有重要意义,当电网容量较小或因事故处于孤网运行时,水轮机调节系统的作用显得尤为突出,但国内外多个水电站均出现了随负载扰动幅值增加系统调节品质迅速下降甚至发生频率发散振荡的现象。该文考虑调速器接力器速度限制等非线性因素,建立了水轮机调节系统仿真模型,在5%负载扰动下整定了调速器参数,当负载扰动幅值从5%增加至10%时衰减度从2.52%增加至8.84%,当负载扰动幅值增加至15%时系统调节过程发散,重现了孤网下水电机组随负载扰动幅值增加系统稳定性下降的现象,经过分析发现引起这一问题的主要原因是PID调速器的速度饱和,主要体现为接力器速度限制引起的比例项和积分项速度饱和。针对此问题,提出了1种抗速度饱和的微分优先型PID调节器,经改进后,负载扰动幅值分别为5%、10%以及15%时,衰减度分别为2.52%、2.19%以及1.79%,随负载扰动幅值增加系统稳定性无明显变化,表明改进调节器能够有效抑制调速器的速度饱和,大大降低了调节品质对负载扰动幅值的敏感性,并将该调节器应用在多布水电站的中,得到了满意的效果,该方法进一步完善了水轮机调速器的控制算法,具有重要的理论指导意义和工程应用价值。     

模糊自整定PID在温室控制系统中的应用

以AT89C52单片机芯片为核心,采用模糊规则参数的模糊自整定PID控制方法,研究可应用于温室大棚的温度控制器。该控制器基本上能够达到反应速度快、零超调、稳态误差小的理想效果。     

大型调水工程自动化运行控制数值仿真研究

大型跨流域调水工程可以实现水资源优化配置,而为了提高渠道的运行管理水平,对这种复杂庞大的供水系统,实行运行自动化控制十分必要。在前人研究的基础理论之上,结合渠道运行控制系统的基本结构,建立了可直接应用于不同运行方式的大型调水工程运行调度数值仿真模型,并把该模型运用到南水北调中线工程的运行调度仿真计算中。结果表明,所建立的渠道自动化运行数值仿真系统可较好地实现多种运行方式下的渠道运行调度仿真计算,各种运行方式下渠道的闸门开度及水位过渡过程都较为良好。     

河蟹养殖自动作业船导航控制系统设计与测试

针对河蟹养殖过程中存在的水草清理难度大、喂料投饵不均匀、人力成本高等问题,该文设计了一种基于ARM(advanced RISC machine)和GPS/INS(global positioning system/inertial navigation system)组合导航的多功能全自动河蟹养殖作业船导航控制系统。该系统由明轮驱动船、ARM主控制器、GPS/INS组合导航装置等组成。为降低传统的基于有限目标点航道位置计算方法的复杂度并减小船体偏离航道的误差,该文提出了一种基于实时插点的航道位置计算方法,实时地解算出当前时刻的目标位置,并设计了相应的转弯及航道切换策略。针对明轮船具有非线性、大时滞、欠阻尼的运动特点,设计了基于模糊PID(proportion integration differentiation)的航向、航速双闭环运动控制算法;基于嵌入式Linux操作系统,设计了船载子系统软件,并编写了上位机监控程序对船载子系统的运行状态进行实时监控。利用河蟹养殖作业船试验平台进行了航速及自动导航试验,并对有限目标点和实时插点的航道位置计算方法的控制效果进行了对比。试验结果表明:船体速度响应较快,超调量不超过5%,稳态误差可控制在3%以内;采用有限点的航道位置计算方法时,船体在转弯与直行时偏离航道的最大误差分别为2.12和1.52m;采用实时插点的航道位置计算方法时,船体在转弯与直行时偏离航道的最大误差分别为0.36和0.09m,分别下降了83.02%和94.08%,船体的控制精度得到了全面的改善。该文可以为多功能河蟹养殖作业船的研究提供重要参考。     

基于模糊PID的混合储能技术在微电网中的应用

基于成本和控制效果考虑,单一的储能元件无法抑制全频段的功率波动,普通的协控制策略又无法实现实时调节参数以适应微电网随环境的变化,本文提出将基于模糊PID的混合储能的技术应用到微电网中,先从系统的构成和工作原理出发,分析混合储能技术在微电网中的应用,而后根据系统的构成和数学模型提出基于模糊PID的协调控制策略,并将此策略应用到光伏系统的仿真中,根据仿真结果的对比分析,系统的输出功率波动得到更好的抑制,储能元件有更好的运行特性,体现了该种方法的优越性。     

万向电动底盘控制系统设计

在分析由4个Mecanum轮组成的车辆运动学模型和动力学模型的基础上,设计了基于参数分配器的模糊PID双闭环控制系统,对采用该系统进行控制的基于Mecanum轮的电动万向底盘进行实验分析,验证了该控制系统具有更好的响应时间和稳态误差精度,能够满足该电动底盘在狭小空间内精确运动的要求.     

基于模糊PID控制的六安瓜片远红外烘焙机设计

根据六安瓜片烘焙工艺的要求,设计了用于拉火工序的远红外烘焙机。茶叶采用不锈钢输送带输送,整机采用3层结构,每层输送带由独立的变频电机驱动,输送带上方布置有陶瓷红外线辐射器,通过红外线温度传感器采集叶温,并研制了基于模糊控制的PID温度控制器来控制温度。试验表明:远红外烘焙机碎茶率为5%(人工烘焙碎茶率为15%),叶温为80°C,人工审评结果认为其成茶品质优于炭火烘焙。     

基于PLC的温度PID-模糊控制系统设计与仿真

温度控制在工业控制中占有非常重要的地位,是工业控制四大参数之一。在PLC(可编程控制器)基础上,采用了传统的PID控制和现今比较流行的智能控制中的模糊控制相结合的控制方案,来实现控制算法的整体设计,并实现了在大范围内采用模糊控制,以提高系统的阻尼性能,减少超调;在小范围内,采用PID控制,以提高系统的响应速度,加快响应过程,并且给出参考模型,在Matlab中实现了系统的仿真。     

基于神经网络PID-P的生物质气化炉串级控制

针对生物质气化过程不稳定性、非线性、大时滞和多干扰等特点,提出一种生物质气化炉的神经网络PID-P串级控制方法。内环采用P控制器,以快速消除外界负荷干扰带来的不稳定波动;外环采用神经网络PID控制器,以保证气化炉气温及烟气含氧量稳定在给定值。仿真结果证明了该方法的有效性和优越性。