城市隧道通风控制算法研究与实现

公路隧道通风系统主要用于降低隧道内污染物浓度.射流风机的控制方法是通风系统设计的核心.通过对不同通风控制方法的比较,根据城市隧道的特点,确定采用模糊控制对隧道进行通风控制.并依据CO浓度和烟雾浓度之间具有相互的独立性,提出了建立两个独立的模糊控制器,利用两个模糊控制器分别进行推理运算得到各自的输出.最后比较两个输出,采用最大运行台数控制原则得出射流风机的运行台数.     

模糊辨识在隧道纵向式通风控制中的应用

纵向式通风是利用射流风机的推力将新鲜空气从隧道一端送入,使污染物从另一端排出,以此保证隧道内的环境质量。但由此产生的能耗使得隧道运营成本巨大,所以需要一种合适的控制策略来控制射流风机的开启台数,使得在隧道内污染物浓度不超过规定值的前提下,开启的风机数量最少,从而达到节能的目的。将模糊辨识应用到隧道通风控制中,基于模糊C均值聚类和递推最小二乘法的原理,采用T-S模型模糊辨识方法对隧道通风系统进行了辨识;采用已辨识系统来预测隧道下一采样时刻的污染物浓度;优化开启的风机台数并将其作为控制量。仿真结果表明了该方法的有效性。     

模糊控制技术在隧道射流风机中的应用

不管是在铁路还是公路隧道中射流风机都属于隧道内的大功率运行设备,其能否合理、有效的运行直接影响着隧道内的环境状态和运营成本;文章以公路隧道为例,在分析现有隧道射流风机控制方法的基础上,提出运用模糊控制技术对射流风机进行控制的设计方案;首先用MATLAB模糊逻辑工具箱设计模糊控制器并创建了模糊控制规则表,然后对利用iFIX下的VBA开发环境在后台自动运行模糊控制程序完成仿真;根据CO的浓度变化以及在实验过程中风机利用的数量和时间证明该系统具有良好的控制性能,实时性强,隧道运行环境改善明显。     

基于交通流预测的隧道照明控制方法研究

为解决隧道照明耗能大的问题,对控制方法进行优化,提出基于交通流预测的控制方法。利用LSTM交通流预测算法对未来一段时间的车流量进行预测,根据预测的车流量大小选择控制方法,既能避免“车进灯亮”式控制在车流量较大时频繁调光造成的灯具损耗,又能避免“按需照明”控制在车流量较小时的无用照明,在满足照明需求的同时最大限度减少耗能。使用模糊PID控制器对灯具进行更加精确的调光控制,在达到需求照明亮度的同时减少误差。经仿真验证,模糊PID控制算法可以对照明亮度实现精确控制,与传统方式相比,能够显著降低开关损耗,实现节能优化目标。     

模糊PID和Hopfield神经网络在矿井通风系统中的应用

针对传统的PID控制或者单一的模糊控制无法准确控制矿井通风系统风量的问题,提出了一种采用模糊PID调节器和Hopfield神经网络调节器对矿井通风机的转速、风门、风量进行控制的方法。该方法利用模糊控制器对PID参数进行实时修正,并结合Hopfield神经网络的联想记忆功能和反馈调节特性,实现矿井通风机风量的快速、稳定输出。仿真与实验结果表明,模糊PID调节器和Hopfield神经网络调节器可以准确控制矿井通风机的转速和风量,实现通风系统的稳定输出。     

基于变论域模糊PID算法的张力控制

张力控制在工业中应用十分广泛,其核心是保持张力的恒定。目前恒张力控制主要采用的算法有分段PID和模糊PID,但是这两种方法控制稳定性差。在常规模糊控制的基础上,引入了变论域的思想并设计了伸缩因子基于函数类型的变论域模糊控制器,以此对执行机构为磁粉制动器的张力系统进行控制。通过建立系统模型对常规模糊控制PID算法和变论域模糊控制PID算法进行了仿真对比,仿真结果表明采用变论域模糊PID算法进行系统控制时具有超调小,响应速度快的优点。     

基于PLC的模糊控制在隧道通风中的应用

本文根据公路隧道的特点，提出了一种基于DLC的模糊控制法并应用于隧道通风系统。这种新的控制方法将CO浓度和VI浓度以及车流量分别作为多个模糊控制器的输入量，输出的风机量由多个模糊控制的输出值取最大值。通过PLC离线计算和在线查表的软件推理方式来实现，有效地提高了通风系统控制的智能化。     

基于模糊控制及动态数值仿真的通风节能策略

隧道运营成本中,电费支出一直占主要部分,因此隧道通风的节能具有重大意义。但由于隧道通风的运行环境不可重复,以及隧道本身的离散性与时变性,一般通风控制策略的调整和优化难以进行。通过在MATLAB上建立模糊控制算法,用FLUENT软件建立岩门界隧道CFD模型,采用UDF(User-Defined Function)共享数据库进行动态数值仿真;对模糊控制规则表进行多次优化;对常规分档控制策略与模糊控制策略进行定量比较分析。实验数据表明,相对于传统分档控制算法,在同一样本数据下,模糊控制算法的节能效果达到了9.8%。     

基于助老机器人的驱动电机控制算法研究

传统PID控制算法可靠性高、控制精度高、算法简单,但只对能够建立精确数学模型的控制系统有更好的控制作用。模糊自整定PID控制算法是结合传统PID控制和现代控制理论中模糊控制优点的一种现代控制算法。基于此,在结合PID控制算法的基础上进行改进,采用模糊自适应PID控制算法,并利用MATLAB进行仿真。结果表明,该算法提高了助老机器人控制系统的准确鲁棒性和抗干扰性能。     

基于模糊预测PID算法的地下空间湿度控制

根据防护工程地下空间空调系统的时滞以及非线性特性,结合预测控制和模糊控制两种方法,设计了基于模糊预测PID算法的控制器.建立了系统的数学模型,并基于所提出的控制方法对其进行仿真研究,结果显示该控制器抗干扰能力较好,相较于传统PID控制,该控制器调节时间更快,控制效果更佳.     

模糊自整定PID温度控制系统的建模与仿真

针对炒茶机的加热控制系统跟踪设定的温度值滞后、自动调节加热装置实时性差的问题,设计一种模糊自整定比例积分微分(PID)参数控制器。采用PID控制和模糊控制算法相结合的方法,实现模糊控制对PID参数的调整。利用Matlab在Simulink中建立模型,并对该控制器进行仿真分析。结果表明,模糊PID自整定控制器的超调量 ≈1%,稳态误差es=0。该方法可提高温度控制系统的性能。     

直流调速系统的模糊／PID控制器设计

本文采用模糊/PID控制策略对直流调速系统的转速环进行了设计,根据转速误差的阀值由模糊控制切换到PID控制,给出了模糊控制规则和PID控制器各参数确定的方法,并利用Matlab进行了仿真验证,结果表明模糊/PID控制器具有较好的控制性能。     

基于自适应模糊PID运动控制系统的设计

内容为了提高四轮驱动机器人的速度控制性能和红外循迹轨迹跟踪响应效果,将传统PID控制和模糊推理相结合,设计了一种基于自适应模糊PID的四轮驱动循迹控制系统,介绍了系统总体结构和模糊控制理论,设计了一种自适应模糊PID控制器,给出了以转速为内环,位置偏差为外环的双闭环模糊控制方法,利用simulink对模糊PID算法的控制效果进行了仿真,并在四轮驱动控制系统试验平台上进行速度控制实验和循迹动态响应实验研究,结果表明本文所设计的自适应模糊PID相对于传统PID响应更快,减少系统稳态误差,提高移动平台的红外循迹过程中的轨迹跟踪动态响应效果。     

基于模拟退火遗传算法的模糊PID控制规则优化

针对模糊规则是模糊控制的瓶颈,引入了模拟退火算法遗传算法,将模糊控制推理的思想和常规PID控制结合起来,建立了模糊PID控制的初始规则库,将误差和误差变化作为输入,再通过模拟退火算法的编码优化及寻优,生成新的规则库,再对PID控制参数进行整定。     

基于MATLAB的微气压传感器测试系统的气压控制仿真

针对微热板式微气压传感器的静态和动态性能测试,对传感器的真空测试环境进行了实时控制仿真.运用模糊控制算法与模糊PID控制算法,对实验进行了建模及MATLAB仿真,并比较了两种算法的控制效果.结果显示,调整系统控制量的模糊PID控制稳态误差小,控制效果明显优于模糊控制算法.本仿真结果为实现传感器所需真空测试环境1kPa～100kPa的实时气压控制提供了依据.     

直流无刷电机智能控制系统研究

阐述直流无刷电机工作原理,分析直流无刷电机的数学模型;介绍模糊控制理论与神经网络控制理论,提出模糊自适应PID控制策略;在MATLAB环境下,分别使用反电动势建模法建立直流无刷电机控制系统的模型,并对各个模型进行仿真分析。然后利用BP神经网络控制策略,模糊自适应PID控制策略改进速度控制器中的常规PID算法,进行仿真,并将所得结果进行对比。从对比结果可以得出模糊自适应PID控制策略更适合直流无刷电机的控制。     

掘进机掘进速度模糊PID控制

根据对掘进机推进速度的分析建立了相应的数学模型,进而对掘进机控制算法进行着重剖析,分析了传统PID、模糊控制算法和模糊PID算法的优缺点,并应用仿真软件Simulink进行实验验证.分析与验证表明应用模糊PID算法较传统PID算法和模糊控制算法具有较高的控制精度.     

基于PLC的环境模拟系统温度控制算法的研究与实现

针对环境模拟试验温度控制系统中被控对象存在的非线性、时滞等特点,本文采用区间限幅PID控制算法和模糊PID控制算法对传统控制方法进行了改进。首先为了解决模拟量三通粗调阀调节缓慢的缺点,建立了区间限幅PID控制算法的控制规则表,并将其在PLC中实现。其次提出用模糊PID控制算法来解决电加热器的非线性、大时滞性问题,并结合实际控制经验建立了模糊控制规则表,然后将模糊PID控制算法在PLC中进行实现。最后将限幅PID和模糊PID控制算法应用于某大型环境模拟试验控制系统,实验结果表明利用改进算法对温度控制具有良好的稳定性及精确度。     

模糊PID控制在DMF回收控制系统中的应用

介绍了DMF回收系统的工艺流程。在分析了模糊控制和PID控制的特点后,将两种控制方法融合并形成模糊PID控制。将模糊控制与西门子PLC的PID功能模块FM355相结合,采用STEP7编写模糊控制器软件;模糊规则采用Mamdani算法,通过离线计算得出模糊查询表,控制系统在线查询的控制策略,并将其应用于DMF回收控制系统中。生产实践证明,模糊PID控制的性能良好。     

步进电动机的模糊PID控制

由于步进电动机调速系统具有非线性等特点,使得利用简单模糊控制与传统PID控制精度不高,因此文中提出利用模糊PID控制器实现对步进电动机调速系统进行控制的方法,并设计了模糊PID控制器。文中首先建立了步进电动机的数学模型,并根据数学模型推导了其传递函数;然后介绍了模糊PID控制器结构,以及模糊控制规则的生成方法,并且对该控制方案进行数字仿真。仿真结果表明:该方法调节精度较高,动态响应快,无超调,有一定的可行性。