為解決北方冬季仔豬床溫度低的弊端,采用低溫?zé)崴椛涫讲膳癁楣岱绞?通過控制仔豬床內(nèi)部循環(huán)水的流速,達(dá)到控制仔豬床溫度的目的。針對系統(tǒng)遲滯性大、響應(yīng)慢等特點,設(shè)計基于自適應(yīng)模糊PID算法的控制器,實現(xiàn)對PID控制規(guī)則中的k_p、k_i和k_d參數(shù)實時修正,以達(dá)到改善控制系統(tǒng)性能的目的。通過在MATLAB中進(jìn)行建模仿真和對比試驗研究,表明該方法比傳統(tǒng)的PID算法具有更好的穩(wěn)態(tài)精度和自適應(yīng)能力,實際溫度與目標(biāo)設(shè)定溫度最大偏差為0.5℃,超調(diào)量為1.2%,能夠滿足系統(tǒng)性能指標(biāo)的要求。 

【文章來源】：中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報. 2020,41(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

豬床實物圖

本系統(tǒng)熱源為50 ℃恒溫的熱水箱,采用電加熱,加熱功率為4 kW,尺寸為300 mm×500 mm×390 mm;動力源采用EV1000-4T0022G變頻器拖動的,功率為2.2 kW、型號為TP65-60/4的循環(huán)泵;系統(tǒng)中測量水溫度的傳感器均為熱電阻Pt100。系統(tǒng)中仔豬床的溫度監(jiān)測點布置如圖2所示,圖2中A～L為溫度監(jiān)測的位置點,利用熱電阻Pt100進(jìn)行測量,最終溫度以這些點的平均值作為測量值并由控制器采集記錄[18]。由于仔豬繁育場所所處環(huán)境苛刻,導(dǎo)致仔豬床溫度不易精確控制,而且為了實現(xiàn)溫度控制的系統(tǒng)組成本身也復(fù)雜,因此為了從理論角度進(jìn)行分析需要對溫床控制系統(tǒng)進(jìn)行化簡。簡化后的仔豬床溫度控制系統(tǒng)如圖3所示。在圖3中,T是仔豬床目標(biāo)溫度值,是系統(tǒng)的給定值;Tout為仔豬床實際溫度值,是系統(tǒng)的輸出值,該溫度經(jīng)溫度傳感器測量變送后反饋回輸入端,輸入控制器;控制器對T和Tout進(jìn)行比較,求得偏差e和偏差變化率ec,控制器對e和ec進(jìn)行模糊推理,得到PID控制器的三個參數(shù),對這三個參數(shù)進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制輸出U,將U再輸出給變頻器,變頻器根據(jù)U值的大小調(diào)節(jié)控制循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速V,從而達(dá)到對敷設(shè)在仔豬床內(nèi)部循環(huán)管內(nèi)熱水流量Q的控制,通過熱水的熱量輻射,最終實現(xiàn)對仔豬床溫度控制的目的[18]。

由于仔豬繁育場所所處環(huán)境苛刻,導(dǎo)致仔豬床溫度不易精確控制,而且為了實現(xiàn)溫度控制的系統(tǒng)組成本身也復(fù)雜,因此為了從理論角度進(jìn)行分析需要對溫床控制系統(tǒng)進(jìn)行化簡。簡化后的仔豬床溫度控制系統(tǒng)如圖3所示。在圖3中,T是仔豬床目標(biāo)溫度值,是系統(tǒng)的給定值;Tout為仔豬床實際溫度值,是系統(tǒng)的輸出值,該溫度經(jīng)溫度傳感器測量變送后反饋回輸入端,輸入控制器;控制器對T和Tout進(jìn)行比較,求得偏差e和偏差變化率ec,控制器對e和ec進(jìn)行模糊推理,得到PID控制器的三個參數(shù),對這三個參數(shù)進(jìn)行PID運(yùn)算得到控制輸出U,將U再輸出給變頻器,變頻器根據(jù)U值的大小調(diào)節(jié)控制循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速V,從而達(dá)到對敷設(shè)在仔豬床內(nèi)部循環(huán)管內(nèi)熱水流量Q的控制,通過熱水的熱量輻射,最終實現(xiàn)對仔豬床溫度控制的目的[18]。2 自適應(yīng)模糊PID控制規(guī)則

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]不同季節(jié)不同類型豬舍環(huán)境參數(shù)監(jiān)測及對仔豬生產(chǎn)性能影響的研究[D]. 彭紅芳.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于DFLC的光伏發(fā)電MPPT控制策略的研究[D]. 解俊娣.天津理工大學(xué) 2012
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本文編號：3485693