基于模糊PID控制策略的提升机恒减速过程的研究

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PLC矿井提升机电控说明书引言
为保证矿井提升机的安全运行 要求提升机过
了减速点后能以较低的速度运行 确保准确停车
同时要求系统不能产生过大的速度冲击 以免机械
设备受损及人员因过大的速度冲击而不适甚至伤
亡 因此 要求提升机在减速段能够实现恒减速制
动 恒减速制动是指以恒定的减速度 使提升机不
论在提升或下放 高速或低速状态运行时都能按照
给定的安全制动速度进行制动 本论文针对矿井提
升机变频电控 提出-种模糊 PID 控制策略 并用
PLC 编程实现模糊 PID 控制算法 通过自动调节减
速段的频率给定 并结合制动器制动力自动调节的
方式 来实现提升机的恒减速运行
模糊 控制器设计
模糊控制器的输入 输出变量及其语言描
述
本文设计的模糊控制器将提升机运行的速度
误差 和速度误差变化率 作为模糊控制器的输
入 以采集矿井提升机的完整速度信息，可以了解其
实际运行情况 输出为 PID 的 个参数 p i
在线修正 控制器参数 以满足不同 和
图 模糊 PID 控制器结构图
图 1 中 为误差 为误差变化率 分别
为模糊化后的误差和误差变化率 p i d 分别为
比例 积分 微分系数 其中
p p p 1
i i i 2
d d d 3
式中 p i d 参数的初始值
p i d 模糊控制器的输出
模糊控制器采用 输入 输出的形式 以 和
作为输入语言变量 p i d 作为输出语言
变量 输入 输出变量模糊子集的量化论域均取[-
6 6] 共为 13 个等级 量化因子各不相同 选取如下
7 个语言变量表示为
基于模糊PID 控制策略的提升机恒减速过程的研究 郭建锋 王成硕
河南理工大学 河南 焦作 454000
摘 要 针对矿井提升机减速阶段的恒减速运行的要求 采用了-种基于模糊规则的参数自
整定 PID 控制策略 并用 PLC 编程实现了模糊 PID 控制算法 通过仿真实验和现场测试 结果表
明 提升机在减速段速度跟随性良好 超调量很小 减速平稳无冲击 达到了恒减速运行目的
关键词 提升机 恒减速 模糊 PID PLC
中图分类号 TP273 文献标志码 文章编号 4 12 56
Research of Mine Hoist Constant Deceleration Process Based on Fuzzy-
PID Control Strategy
GUO Jian-feng WANG Cheng-shuo
Machinery Plant Henan Polytechnic University， Jiaozuo 454000 China
Abstract: For the requirement of Mine Hoist of constant deceleration operation， the paper used a
method based on fuzzy rules of parameter self -setting PID control strategy， and throuhg PLC
programming realizing the fuzzy-PID control algorithm. Through the field experiment， the results show
that the speed reducer with good speed following during deceleration phase， overshoot is small，
deceleration is smooth without impact， which have achieved the objective of constant deceleration.
Key words: mine hoist constant deceleration Fuzzy-PID PLC
PID
控制
器
p
i
d
p
i
d
i
p
d
Fuzzy-PID

模
糊
化
模
糊
推
理
反
模
糊
化