基于模糊自適應(yīng)控制的潛水泵軟啟動器的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:基于模糊自適應(yīng)控制的潛水泵軟啟動器的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:傳統(tǒng)的潛水泵軟啟方法對電壓的調(diào)節(jié)都是不連續(xù)的,在潛水泵啟動的過程中存在比較嚴重的二次沖擊電流現(xiàn)象。晶閘管串聯(lián)式潛水泵軟啟動器在應(yīng)用中對晶閘管參數(shù)的一致性、觸發(fā)脈沖的同步性要求比較高。同時晶閘管再使用一段時間后,其參數(shù)會發(fā)生一定程度的變化,其均壓性能會有所降低,容易造成整串元器件的損壞,一旦損壞用戶就很難維修。潛水泵在使用傳統(tǒng)的限流啟動方式啟動時,存在著啟動電流過大,啟動時間過長等問題,不能夠?qū)ζ鋵崿F(xiàn)啟動電流和啟動時間的最優(yōu)控制,容易造成潛水泵這種大容量的設(shè)備在啟動的過程中產(chǎn)生高耗能。本文針對晶閘管軟啟動裝置應(yīng)用于潛水泵時存在的一些工程技術(shù)問題,研究了一種基于可變電抗器的高壓軟啟動裝置。在分析了晶閘管交流調(diào)壓電路的工作原理和控制方式以及在晶閘管串聯(lián)式軟啟動器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了可變電抗式軟啟動結(jié)構(gòu)。通過分析晶閘管串聯(lián)式可變電抗器的結(jié)構(gòu)與原理、可變電抗器的數(shù)學(xué)模型,研究了可變電抗式軟啟動器的軟啟動原理。在軟啟動器的控制策略上,介紹了模糊控制,自適應(yīng)控制策略,最后將模糊自適應(yīng)控制理論應(yīng)用于潛水泵的PID控制中,設(shè)計了模糊自適應(yīng)PID控制器。同時針對潛水泵采用傳統(tǒng)限流啟動方式時存在的問題,在傳統(tǒng)限流啟動方式中引入模糊自適應(yīng)控制策略,利用模糊控制在線整定PID的參數(shù),來對潛水泵的啟動電流和啟動時間進行最優(yōu)控制。在MATALAB中搭建了基于模糊自適應(yīng)PID控制的潛水泵限流軟啟動系統(tǒng)的仿真模型。仿真結(jié)果表明,采用可變電抗器可以很好的解決晶閘管耐高壓問題;同時與傳統(tǒng)的限流軟啟動方式相比,在限流啟動方式中加入模糊自適應(yīng)PID控制策略,可以有效的降低潛水泵的啟動電流,實現(xiàn)潛水泵的啟動電流和啟動時間的最優(yōu)控制。
【關(guān)鍵詞】:潛水泵 可變電抗器 模糊自適應(yīng) 軟啟動
【學(xué)位授予單位】:安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TH38;TP273
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 1 緒論12-16
- 1.1 課題研究的背景和意義12
- 1.2 潛水泵高壓軟啟動器的類別12-13
- 1.3 潛水泵軟啟動方式13-14
- 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析14
- 1.5 本文研究的主要內(nèi)容14-16
- 2 潛水泵使用軟啟動器啟動的理論基礎(chǔ)16-20
- 2.1 潛水泵電機的數(shù)學(xué)模型16-17
- 2.2 電網(wǎng)波動的允許范圍17-19
- 2.3 本章小結(jié)19-20
- 3 潛水泵可變電抗式高壓軟啟動技術(shù)研究20-34
- 3.1 晶閘管調(diào)壓電路的工作原理20-26
- 3.1.1 晶閘管的控制方式20-21
- 3.1.2 晶閘管的控制原理21-24
- 3.1.3 晶閘管三相調(diào)壓電路24-25
- 3.1.4 晶閘管串聯(lián)式潛水泵軟啟動器25-26
- 3.2 潛水泵可變電抗式軟啟動器技術(shù)原理26-32
- 3.2.1 晶閘管式可變電抗器的技術(shù)原理26-27
- 3.2.2 可變電抗器的等效模型27-31
- 3.2.3 可變電抗式軟啟動的原理31-32
- 3.3 本章小結(jié)32-34
- 4 潛水泵軟啟動器控制策略的研究及系統(tǒng)仿真34-56
- 4.1 傳統(tǒng)PID控制策略34-35
- 4.2 模糊自適應(yīng)控制策略的分析35-45
- 4.2.1 模糊控制理論35-36
- 4.2.2 自適應(yīng)控制理論36-38
- 4.2.3 模糊自適應(yīng)控制策略的提出38-39
- 4.2.4 模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計39-45
- 4.3 潛水泵軟啟動系統(tǒng)仿真45-53
- 4.3.1 軟啟動系統(tǒng)各子模塊設(shè)計45-51
- 4.3.2 潛水泵軟啟動系統(tǒng)的仿真51-53
- 4.4 本章小結(jié)53-56
- 5 潛水泵軟啟動器的硬件和軟件設(shè)計56-66
- 5.1 主電路硬件設(shè)計56-58
- 5.1.1 潛水泵軟啟動系統(tǒng)框圖56
- 5.1.2 晶閘管式功率變換單元的硬件電路56-58
- 5.2 控制電路設(shè)計58-61
- 5.2.1 同步信號檢測回路58-59
- 5.2.2 電壓檢測回路59-60
- 5.2.3 電流檢測電路60-61
- 5.2.4 晶閘管觸發(fā)驅(qū)動電路61
- 5.3 潛水泵軟啟動器的軟件設(shè)計61-64
- 5.3.1 軟啟動控制系統(tǒng)主程序流程圖62-63
- 5.3.2 初始化流程圖63-64
- 5.3.3 模糊自適應(yīng)PID模塊程序64
- 5.4 本章小結(jié)64-66
- 6 總結(jié)與展望66-68
- 參考文獻68-72
- 致謝72-74
- 作者簡介74
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