一、恒压模糊控制供水系统(论文文献综述)
李华杰[1](2021)在《基于模糊PID控制的恒压供水系统研究》文中进行了进一步梳理供水系统是城市建设发展的基础项目,居民对其运行的安全性和有效性要求极高,这就要求单位在整合以往工作经验的基础上,积极引用自动化控制技术,以此引导供水系统向着高效、节能、恒压的方向稳步发展。因此,本文在介绍管网特征和水泵运行曲线的基础上,阐述了现有供水系统的调节原理,并从系统内部的恒压控制器入手,分析相应的模糊PID控制器设计方案,而后利用PID控制器、模糊控制器及两者综合型控制器实施仿真研究。对比实际系统运行情况和仿真结果可知,本文提出的模糊PID控制算法具有极强的应用价值。
宋震[2](2020)在《济南水务某加压泵站恒压供水系统设计与实现》文中研究指明现代生活中人们对饮用水供水质量,特别是供水系统可靠性的要求不断提高,加之国家对发展绿色节能工业、实现节水减耗等有关指示,利用先进的自动控制以及通讯技术,设计高效节能、稳定智能化的供水系统成为必然的要求。具体到供水行业最后一公里与民生接触最为紧密的恒压供水业务,其工作核心主要为安全供水与节能减耗,而传统的恒压供水服务存在厂站自动化智能化程度较低、供水服务滞后、节能效果差等问题。本文针对供水服务要求提高与供水现状落后的矛盾,研究了济南水务某加压泵站恒压供水系统组成结构及运行原理,以市区某供水站点为研究对象,经需求分析与总体设计对设备进行选型,系统采用DCS测控技术,通过工业以太网实现通讯连接,以现场PLC设备控制变频器驱动电机水泵等供水设备实现恒压供水,并配合各类传感器设备采集现场数据完成监控管理,恒压供水系统还与节能型无负压供水系统原理技术相结合,实现安全供水条件下节能减耗,本文的主要研究内容如下:(1)系统的需求分析与总体设计。通过对国内外城市水务发展的研究及分析,针对系统应用背景及存在问题,结合济南市某泵站恒压供水项目改造工程,依据变频恒压供水理论与节能技术分析,进行了无人值守要求下的控制系统与监控系统需求分析,完成了水泵、电机、变频器、传感器等设备选型及总体设计。并区别传统分区供水方式,利用节能型分区无负压供水系统技术改造供水工艺以实现节能。(2)模糊PID控制器设计。根据需求分析与总体设计,明确实现高质量恒压为恒压供水系统重要目标,如遇非线性、变化多、时间延迟长的较复杂系统,模糊PID控制根据其特性可达成高效快速调控目的。针对本恒压供水系统进行模糊控制系统模型搭建,并通过MATLAB搭建了仿真模型。经论域及隶属度函数设计、模糊规则表设计等,完成了模糊PID控制系统搭建,得出模糊PID仿真结果。(3)控制系统组态设计。根据泵站现状及系统要求选择S7-300 PLC并进行硬件配置,采用STEP7编程软件完成硬件组态、程序编制,通过恒压供水自动程序及水箱子程序等设计,完成恒压供水自动运行、恒压运行、手动运行、液位控制及运行模式切换程序编程,实现系统机组运行、液位控制、数据采集等功能,并选择工业以太网连接PLC与WinCC实现通讯,使控制系统完成信息采集传递及恒压供水,自动化运行彻底取代了人工运维等落后供水管理方式。(4)监控系统组态设计。基于WinCC V7.3软件作为监控系统组态,依据监控系统功能实现,进行系统开发,重点通过恒压供水系统人机交互界面设计,完成对水务相关作业人员登录页面、泵站工艺监控、水务自动参数、消息管理、数据曲线及数据记录界面展示。根据供水区域中各站点分布较为广泛分散,加压供水数据量庞杂的特点,利用MySQL数据库完成水务分区表、站点表、流量历史记录表等数据库的建立,并与WinCC完成数据对接。系统还增加预测维修功能、绩效考评应用等部分智能化功能,使供水业务更加智能化、人性化。(5)试验验证与运行情况分析。针对改造前泵站自动化程度低、设备老旧故障及能耗较高问题,通过新设备、新工艺、新系统的应用,完成了泵站改造工作,经过约四个月试运行跟踪后,从安全运行、智慧化应用等方面对改造效果进行评价,根据采集自供电、供水单位提供的计量数据进行计算分析后,得出泵站实现安全供水条件下节能约60%结果,验证了恒压供水系统与节能型分区无负压供水系统技术工艺相结合的可行性与良好效果。本文恒压供水系统的研究,通过济南市区某泵站系统及节能技术应用,实现了高质量恒压供水、节能减耗,对安全供水、智能化控制及绿色节能应用等研究具有重要的理论意义和工程应用价值。
易哲[3](2020)在《基于PLC的恒压供水监控系统设计》文中进行了进一步梳理我国作为一个人口基数大的工农业大国,水资源与能源相对短缺,随着城市规模的扩大以及人们生活水平的提高,对于城镇供水系统的质量和效益要求也越来越高。本文围绕国内多数高层小区用户供水需求问题,考虑节能性与鲁棒性等特性,提出了在线调控参数的算法模型,建立仿真模型展开分析,并基于PLC实现了工变频与增减泵调节控制,完成了恒压供水监控系统设计并搭建了硬件平台,有效解决了小区供水问题。本文研究的主要内容概括如下:基于我国城市高层小区供水的需求,提出了相关的控制目标与要求,并给出了相应的恒压供水监控系统的架构。针对时变性、非线性的供水系统中水泵性能做了分析,对阀门开度与变频调速调节方式的能耗进行对比分析,研究表明恒压供水系统中变频调速节能性更好,对复杂供水系统中泵组并联时的流量与能耗进行了分析,并确定了供水系统的近似等效数学模型。本文重点对传统PID和模糊PID控制策略做了分析,为了验证算法优越性并进行了基于SIMULINK的仿真,经过仿真图像对比表明模糊PID控制算法方案的优越性及可行性,并结合了上述的控制方案以及高层小区供水需求模拟设计出了一套结构简洁,性能优越的恒压供水监控系统。其中结合了PLC以及变频技术,进行了合理的硬软件的设计以及传感器和相关控制系统设备的选型,完成了对泵组监控的数据传输、数据采集和报警处理等功能。最后设计了易操作的人机交互界面,并进行恒压供水系统的运行和调试工作。运行结果表明该系统具有良好的闭环调节功能,可以长期稳定的运行,鲁棒性好,符合城镇供水的高自动化与节能要求,有着普适性和推广价值。
朱哲[4](2020)在《基于模糊预测技术的自来水厂永磁同步潜水电机控制研究》文中研究指明永磁同步电机和配套泵类部件一起构成了机泵合一的潜水电泵系统,具有效率高、节能、体积小、重量轻、结构简单灵活、可靠性强等优点,可以潜入井下水或是江河湖泊等自然水域中工作。在自来水厂实际应用中,工况特性对电机的控制策略有严格的要求,如变频调速时精确控制电机转速与转矩的变化,恒压供水中需通过电机转速变化来保持出口压力稳定。无论是传统的双闭环矢量控制还是基于矢量控制改进的模型预测控制,都存在着动态性能不足、起动慢、超调大,易发生水锤效应等缺陷,对电机寿命产生不利的影响。本文针对矢量控制、预测控制性能上的不足,结合自来水厂潜水电机的应用工况提出一种基于模糊预测技术的控制策略。转速预测控制中,用于抑制误差的参数保持恒定,导致电机的运行无法同时满足良好的动态响应和稳定的控制,因此基于速度环预测控制系统建立模糊控制器,通过对转速误差的模糊推理达到对预测控制误差的实时校正,使电机的动态性能得到有效改善,同时减少振荡、降低损耗以达到节能的目的。根据永磁同步电机的数学模型与模糊预测算法结构在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,结合实际工程数据模拟了潜水电机负载起动、二倍转矩起动、恒压供水三类工况,最后与矢量控制、预测控制两种算法的仿真结果进行对比。仿真结果验证了模糊预测控制对潜水PMSM动静态性能的优化效果,同时恒压供水中的水压恢复时间缩短,鲁棒性也得到提升。
刘斌[5](2020)在《二次供水控制系统研究与开发》文中进行了进一步梳理我们的日常生活离不开水,供水行业长期以来非常关注的一个问题就是怎样才能够比较大的限度节约能源同时还能够兼顾为人们提供干净稳定的水源。现在市场上的大部分供水设备往往并不能够为居民提供稳定高质量的给水,其中的原因有很多,首先中国二次供水系统控制技术以及电气自动化发展程度相较于西方国家比较落后,其次我国的能源物资比较匮乏,比如水资源和电力资源。因此如何才能通过提高二次供水系统控制技术,来达到为人们提供高可靠性的供水的目的值得我们深入研究。本文依托“十三五”计划水利专项子课题“基于精细化控制的二次供水设备研发与示范”,借助上海威派格智慧水务股份有限公司实验平台,根据供水系统的基本特征和永磁同步电机建立了一个新的非线性的二次供水系统模型,分析了二次供水系统的节能原理及工艺流程。通过对系统的原理及结构的研究,设计了以上海威派格智慧水务股份有限公司自主研发的可编程工业控制器为控制核心的多泵恒压二次供水系统。在控制策略方面由于城市二次供水系统具有纯滞后时间长、非线性、扰动量多的特点,常规PID控制很难达到理想的控制效果。因此本文设计了一种非线性自适应反推(Backstepping)控制策略,充分适应了二次供水系统的非线性。同时结合RBF神经网络近似逼近控制量中的未知非线性参数,通过估计神经网络参数的最大值而不是参数本身,克服了神经网络在线逼近可能导致的学习参数爆炸问题。为降低控制设计过程的复杂程度和避免Backstepping设汁方法中存在的"计算膨胀"问题,引入了动态面控制技术,简化了控制器的结构。并对传统PID控制策略和反推控制策略进行计算机建模仿真,仿真结果表明基于此反推策略的二次供水系统的控制品质有了较大的改善和提高。在分析设计的基础上,对二次供水供水系统的软硬件进行了设计,绘制了系统各个部分的电气原理图和控制柜连接图。在控制程序设计方面,采用结构化的编程方法,系统的各个功能编制成相应的子程序块,在使用时根据条件由主程序调用。最后对本文设计的二次供水系统进行了实验评价,结果表明系统控制效果良好、可靠性高并且节能效果明显,能够很好的满足城市二次供水的需求。
杨先锋[6](2020)在《面向新型建筑智能化平台的二次供水泵组优化运行策略研究》文中认为建筑二次供水系统泵组节能控制是建筑节能的重点研究方向之一。优化泵组的运行调度方案是实现建筑二次供水系统节能的基本方法。现有集散型泵组优化调度方案中,中央监控站通过收集各水泵设备的运行数据并进行集中优化运算,从而实现整个二次供水系统的集中监控和优化运行。中央监控站集中处理全局信息,信息处理负荷大,同时系统扩展性较差。基于扁平化、无中心网络结构的新型建筑智能化平台将建筑内的机电设备或建筑空间抽象为一个智能单元,每个单元对应一个计算节点(Computing Process Node,CPN),各个CPN按照物理空间关系连接成CPN网络。在CPN网络中每个CPN只与邻居CPN交互数据,通过相互协同,以自组织的方式完成全局计算和控制任务。新型建筑智能化平台无需中央监控站进行信息集中处理,其CPN网络具有很好的扩展性,是智能建筑楼宇控制技术研究的新兴方向。本文面向新型建筑智能化平台,结合建筑二次供水系统的泵组优化调度问题,开展了以下研究工作:(1)利用EPANET构建了某小区建筑二次供水管网仿真运行系统,以需水量和变化乘子作为输入,对二次供水系统进行仿真运行分析,获取了泵组出水口主管段需水量数据以及各水泵出水流量和能耗数据,为后续泵组优化运行算法的研究提供了数据来源。(2)以仿真运行获得的主管段需水量数据为目标流量,通过优化各台水泵运行流量,最终建立了以系统总电功率最小为目标的泵组优化模型。基于一种无中心遗传算法实现了泵组的优化调度。优化过程中,每个CPN节点都设立了读、写和交互存储区,通过读取邻居水泵的流量值和当前电功率,写入新流量参数、当前电功率和遗传代数,实现邻居间具有约束关系的流量数据及当前电功率值的交互。通过迭代寻优,最终得到了以总需水量为约束条件,以总电功率最小为目标的优化调度策略。通过分布式算法仿真平台验证了无中心遗传算法的可行性和有效性。(3)面向新型建筑智能化平台设计了实验系统系统硬件架构、水泵设备控制方案,搭建了建筑二次供水系统实验平台,进行了泵组优化运行实验。系统结果显示基于无中心遗传算法实现的调度方案具有一定的节能效果。同时新型建筑智能化平台基于邻居交互的机制,可以灵活地实现建筑设备的协同优化运行。图[42]表[4]参[53]
朱国斌[7](2020)在《基于PLC的恒压供水控制系统》文中研究说明随着居民生活水平的提高,人们对城市供水系统的稳定性以及节能运行的要求也逐渐提升。为了更好的满足供水需求,变频调速恒压供水系统成为了当前研究的主要方向。本论文主要针对变频调速恒压供水系统,建立了其动态数学模型,提出了基于模糊PID控制的变频调速方法,实现了恒压供水,并对控制方案的实现进行了研究。具体来讲,首先对水泵运行的特性曲线、变频调速以及恒压供水原理进行分析,从机理上建立了变频调速恒压供水系统的动态模型。根据所建立的动态数学模型,提出了一种基于模糊PID控制的恒压供水控制算法及其控制参数自整定方法,并利用Matlab对变频调速恒压供水系统和模糊PID控制算法进行仿真。仿真结果表明,所构建的动态数学模型能够很好的描述变频调速恒压供水过程,并且所提出的模糊PID控制方法具有良好的控制效果。最后,选取某个城市供水系统作为实例,通过西门子S7-300系列和WinCC进行控制系统的具体实施,包括PLC选型,I/O端子地址配置,模糊PID控制算法,WinCC组态设计、HMI人机界面等。实施结果表明,通过基于模糊PID控制算法在S7-300系列PLC以及WinCC上的实现,完全满足对供水系统的变频调速恒压控制以及节能需求,为城市供水系统的控制提供了参考借鉴。
邵长明[8](2019)在《基于PLC的文丘里管变频调压控制系统的研究》文中提出文丘里管因其装置简单、耐用且具有良好的空化稳流性能而被广泛应用于石化、电力和核工业等领域。国产核电专用文丘里管因造价昂贵、制造技术水平有限,很难达到其精度要求,且在要求较高的核电级文丘里管的设计及应用方面,缺少成熟的理论和试验验证。文丘里管空化稳流性能检测的过程一般是通过控制其入口压力,把得到的数据拟合成流量特性曲线,然后对其进行分析比对。但核电用文丘里管入口压力高达22MPa,对于高压工况的压力调节比较困难,很难得到精准的文丘里管流量特性曲线。针对以上问题,本文设计了基于PLC的文丘里管变频调压控制系统。本文通过控制试验管路入口压力按照设定的速度匀速上升,达到近似线性升压;由于水泵与管网之间存在非线性的关系,需要分析压力变化速率与管阻、频率之间关系,从而达到匀速调压的目的。本文以变频恒压原理为基础对变频调压控制系统的结构组成、线性升压原理、模糊PID控制算法展开了研究;以可编程逻辑控制器(PLC)为核心控制器,利用TIA portal编程软件完成了变频调压控制系统程序的编写,并在控制系统软硬件研究的基础上建立了系统监控界面。该系统将模糊控制与常规PID结合组成模糊PID控制算法,通过建立的数学模型与仿真模型验证其对压力变化速率的跟踪效果。通过试验采集的数据拟合出文丘里管的流量特性曲线,可以更好地检测文丘里管的空化稳流性能。通过仿真将模糊PID应用于变频调压控制系统,可以结合模糊控制算法与PID算法两种算法的优势,动态调节变频器的输出频率,能够很好地适应非线性、时变、惯性的压力控制系统,增强了系统的鲁棒性,减小了系统的稳态误差,最终实现对不同的压力变化速率曲线的跟踪。该研究成果对于文丘里管在相关领域的设计与应用提供一定的理论依据,具有较大的理论参考价值和实际工程意义。
张五悦[9](2019)在《一体化可调式恒压供水装置设计与试验》文中认为微灌是节水灌溉的重要技术手段。其入口水压的稳定对研究微灌系统中的灌溉施肥设备或水肥自动混合装置在各个不同水压下工作性能有重要影响。从而需要一套能提供不同水压的恒压供水系统或装置。但是在实际应用过程中,现有的恒压供水系统相对于微灌系统而言,还存在着稳压精度不高等问题。为解决上述问题,设计了一种一体化可调式恒压供水装置,其主要研究工作与结论如下:(1)设计出一种立式环绕式的缓冲管道,材料选用直径为25mm的PVC管。设计出高度为240mm,直径为210mm,形状为圆柱体的一种压力缓冲罐,其入水口和出水口分别设计在缓冲箱的侧上部以及侧下部、底部。经试验验证了设计结构的稳定可靠。(2)基于上述设计的部分结构,设计出一种一体化可调式恒压供水装置,本装置的主要设备包括:离心泵、压力变送器、电磁阀、变频器以及控制器等。设计出电源电路、电磁阀驱动电路等工作电路,并阐述硬件电路的工作原理和软件程序设计。(3)实现稳压调节过程为,根据1s检测周期的第一压力变送器、第二压力变送器输出值以及设置的目标恒压值,实时计算入口水压与出口水压的差值、出口水压与目标恒压值的误差及其误差变化率,以得出当前控制适合哪条控制规则,并启用相应的比例-微分控制算法对离心泵进行控制;重复执行调节过程,直至恒压供水的误差稳定在可允许的范围内。(4)试验结果分析得出,本装置能够在00.4MPa的可调压力范围内,实现输出压力值的稳定以及快速跟随目标设定压力值,并且压力调节的最小刻度值为0.002MPa,最大为0.01MPa。装置控制调节的输出压力稳定误差在12%以内,压力稳定响应时间小于60s,满足实际应用的输出压力调控要求,最后对该装置的安全性做了试验,实验结果为该装置可靠,不易发生故障现象。综上所述,通过对立式环管和缓冲箱的结构设计,并基于软件和硬件设计的基础上,设计了一种一体化恒压供水装置,通过对其整机试验分析,实现出口压力值的在线快速的连续可调。本装置设计是一体化可移动式结构,并配置有万向轮,占地空间小,具有即插即用和便于移动的功能,可为灌溉施肥设备进行不同水压的性能测试时提供压力可调的恒定工作水压,大大提升了试验效率。
黄松清[10](2019)在《选矿厂多站水泵远程群控监控系统开发》文中研究指明针对国内某大型选矿厂多站点水泵房运行系统的建设,其主要基于该选矿厂水泵房的实际运行状况来进行系统的开发工作及方案设计。本文通过利用变频器、真空射流泵、离心泵、电动闸阀、电动球阀等外围设备的联动调节,对所参与设计的一套远程群控监控系统进行了介绍。该系统基于SIMATIC S7-1200可编程控制器和TIA portal全集成自动化软件来进行设计,利用工业以太网的快速传输实现了上下位机的数据交互。本文基于项目工作安排,针对厂房供水压力的稳定控制这一要求。首先通过对厂房供水系统压力的控制方式的性能特征分析,决定采用更加节能的电机转速调节的方法来进行控制。而对于该方法的具体实现,则采用具有无极调速功能的变频调速法来进行电机转速的实际控制。此外,对于厂房供水压力控制量的调节,本文通过对PID控制算法与模糊控制算法的结合,设计了一款模糊自整定PID控制器。经供水系统近似数学模型仿真测试分析,该款控制器能够有效实现厂房供水压力控制量的稳定调节。接着本文围绕着上述成果并结合系统控制方案的设计要求,开始进行系统开发工作的相关设计。其主要工作有系统主要设备的选型、电机工/变频系统电路的设计、选型设备的I/O地址分配及连接、系统上下位机相关运行控制程序以及监控系统的设计开发、系统通信组态等任务。从系统的实际运行反馈情况来看,其能够有效实现对于厂房供水压力的稳定控制。此外,该系统的设计留有足够冗余容量,能够有效满足今后技术性能升级以及产品设备增补的需求。
二、恒压模糊控制供水系统(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、恒压模糊控制供水系统(论文提纲范文)
(1)基于模糊PID控制的恒压供水系统研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 恒压供水系统的特点 |
2 方法 |
2.1 理论模型 |
2.2 模糊PID |
2.2 PID控制调节 |
2.3 PID-模糊混合控制器的设计 |
3 仿真设计 |
4 结语 |
(2)济南水务某加压泵站恒压供水系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 城市水务发展研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 理论分析与总体设计 |
2.1 变频恒压供水理论分析 |
2.1.1 变频恒压供水系统基本特性 |
2.1.2 变频恒压供水系统能耗分析 |
2.2 节能技术分析 |
2.2.1 节能原理介绍 |
2.2.2 节能原理分析 |
2.3 需求分析 |
2.3.1 总体需求 |
2.3.2 控制系统功能需求 |
2.3.3 监控系统功能需求 |
2.3.4 其他功能需求 |
2.4 设计原则与总体设计 |
2.4.1 设计原则 |
2.4.2 总体设计 |
2.5 设备构成与选型 |
2.5.1 设备构成 |
2.5.2 变频器选型 |
2.5.3 传感器选型 |
2.6 本章小结 |
第3章 模糊PID控制器设计 |
3.1 模糊控制 |
3.2 模糊PID |
3.3 MATLAB仿真 |
3.3.1 模糊PID控制器 |
3.3.2 论域及隶属度函数设计 |
3.3.3 模糊规则设计 |
3.3.4 模糊PID控制系统搭建 |
3.4 本章小结 |
第4章 控制系统组态设计 |
4.1 控制系统功能 |
4.2 PLC设备 |
4.2.1 PLC选型 |
4.2.2 PLC硬件配置 |
4.3 硬件组态设计 |
4.4 恒压供水程序设计 |
4.4.1 主程序设计 |
4.4.2 自动程序设计 |
4.5 恒压供水程序编程 |
4.5.1 STEP7 介绍 |
4.5.2 编程功能实现 |
4.5.3 程序编程 |
4.5.4 恒压供水程序 |
4.6 通讯组态 |
4.7 本章小结 |
第5章 监控系统组态设计 |
5.1 监控系统功能 |
5.2 组态选择 |
5.3 项目创建与变量定义 |
5.4 人机交互界面设计 |
5.4.1 泵房工艺界面 |
5.4.2 自动参数界面 |
5.4.3 消息管理界面 |
5.4.4 数据曲线界面 |
5.4.5 数据记录界面 |
5.5 数据库设计 |
5.5.1 数据库的选择 |
5.5.2 数据库的设计 |
5.5.3 数据库与WinCC数据对接 |
5.6 本章小结 |
第6章 试验验证与运行情况分析 |
6.1 改造前效果 |
6.2 改造后效果 |
6.2.1 安全运行 |
6.2.2 智慧化应用 |
6.2.3 其他效果 |
6.3 节能分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 论文展望 |
7.3 本章小结 |
参考文献 |
后记 |
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
(3)基于PLC的恒压供水监控系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.2 恒压供水系统研究现状 |
1.3 主要研究内容和创新点 |
第2章 系统总体方案设计 |
2.1 供水系统需求与目标分析 |
2.1.1 高层小区供水系统需求分析 |
2.1.2 高层小区供水系统控制目标 |
2.2 恒压供水系统方案设计 |
2.2.1 恒压控制理论模型 |
2.2.2 控制方案 |
2.2.3 恒压供水系统的结构 |
2.3 本章小结 |
第3章 恒压供水系统与算法控制策略分析 |
3.1 变频恒压供水节能原理分析 |
3.1.1 供水系统的特性分析 |
3.1.2 水泵变频调速原理 |
3.1.3 水泵变频调速节能原理 |
3.2 恒压供水系统中并联泵组特性分析 |
3.2.1 并联泵组流量分析 |
3.2.2 并联泵组功耗分析 |
3.3 变频恒压供水系统特点与理论模型 |
3.3.1 恒压供水系统的特点 |
3.3.2 供水系统模型建立 |
3.4 供水系统控制策略分析 |
3.4.1 经典PID控制调节 |
3.4.2 数字PID控制 |
3.4.3 模糊PID控制 |
3.5 控制策略仿真对比 |
3.6 本章小结 |
第4章 恒压供水系统硬软件设计 |
4.1 PLC简介 |
4.1.1 结构特点 |
4.1.2 工作原理 |
4.1.3 PLC的编程语言 |
4.2 PLC硬件设计 |
4.2.1 整体模型架构设计 |
4.2.2 系统主要设备选择 |
4.2.3 关键电路设计 |
4.2.4 I/O分配 |
4.3 PLC软件设计 |
4.3.1 PLC程序整体架构分析 |
4.3.2 关键程序设计流程 |
4.3.3 主要程序模块 |
4.4 抗干扰措施 |
4.5 本章总结 |
第5章 上位机功能实现与运行调试 |
5.1 上位机整体架构 |
5.2 界面设计与相关操作 |
5.2.1 主显示界面 |
5.2.2 参数界面 |
5.2.3 报警界面 |
5.3 模拟系统运行调试 |
5.4 本章总结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间主要研究成果 |
(4)基于模糊预测技术的自来水厂永磁同步潜水电机控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 潜水电机应用现状 |
1.2.2 永磁同步潜水电机控制技术研究现状 |
1.2.3 模糊预测控制的发展与应用现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 永磁同步潜水电机的结构、工况与数学模型 |
2.1 潜水电机的基本结构 |
2.2 潜水电机工况分析 |
2.2.1 潜水电机的负载起动 |
2.2.2 恒压供水的原理与模型 |
2.3 永磁同步电机数学模型 |
2.3.1 永磁同步电机的基本方程 |
2.3.2 dq坐标系下的数学模型 |
2.4 永磁同步电机的矢量控制 |
2.4.1 矢量控制的基本原理 |
2.4.2 空间矢量脉宽调制 |
2.5 本章小结 |
3 永磁同步潜水电机的模糊预测控制设计 |
3.1 电流环预测控制设计 |
3.2 模糊预测控制的基本原理和分类 |
3.3 永磁同步潜水电机的模糊预测控制设计 |
3.3.1 PMSM的转速预测控制原理 |
3.3.2 速度环的模糊预测控制设计 |
3.4 本章小结 |
4 基于潜水电机的luenberger观测器设计 |
4.1 Luenberger观测器的基本原理 |
4.2 负载转矩观测器设计 |
4.2.1 Luenberger降阶观测器方案 |
4.2.2 永磁同步潜水电机的负载观测器设计 |
4.2.3 luenberger观测器与转速控制系统的结合 |
4.3 本章小结 |
5 系统仿真与测试 |
5.1 仿真环境搭建 |
5.2 永磁同步潜水电机负载起动仿真 |
5.3 恒压供水仿真测试 |
结论 |
论文存在的不足 |
参考文献 |
作者简介、发表文章及研究成果目录 |
致谢 |
(5)二次供水控制系统研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究意义和背景 |
1.1.1 传统的城市二次供水方式 |
1.1.2 恒压变频二次供水系统及其意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 电机调速技术的发展状况 |
1.2.2 控制技术在二次供水系统中的应用状况 |
1.2.3 电机技术在二次供水系统中的应用 |
1.3 本文研究的内容 |
第二章 二次供水系统总体设计方案 |
2.1 二次供水基本原理 |
2.1.1 水泵的基本特征 |
2.1.2 二次供水系统原理 |
2.1.3 二次供水系统的节能原理 |
2.2 二次供水系统设计需求分析 |
2.3 二次供水系统总体设计方案 |
2.4 本章小结 |
第三章 二次供水系统控制策略分析与设计 |
3.1 二次供水系统的数学模型建立 |
3.2 二次供水系统的PID控制 |
3.2.1 PID控制的原理 |
3.2.2 二次供水系统PID控制器的设计 |
3.3 二次供水系统自适应反推控制 |
3.3.1 自适应反推控制原理与特点 |
3.3.2 二次供水系统自适应反推控制器设计 |
3.4 仿真分析与研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 二次供水系统硬件设计 |
4.1 系统硬件组成及功能 |
4.1.1 威派格WⅡC-1.0中央处理器 |
4.1.2 西门子6SL3210变频器 |
4.1.3 其他控制部件 |
4.2 系统的电气设计 |
第五章 二次供水系统软件设计 |
5.1 系统运行主程序 |
5.2 系统故障检测子程序 |
5.3 反推控制子程序 |
5.4 PID控制子程序 |
5.5 水泵切换控制子程序 |
5.6 压力设定子程序 |
5.7 本章小结 |
第六章 基于智能控制的恒压变频供水系统的实验及应用 |
第七章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(6)面向新型建筑智能化平台的二次供水泵组优化运行策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
第二章 相关理论和技术 |
2.1 新型建筑智能化平台 |
2.2 建筑二次供水控制系统 |
2.2.1 建筑二次供水方式 |
2.2.2 变频恒压供水控制系统 |
2.3 EPANET水力仿真软件 |
2.3.1 水力仿真软件 |
2.3.2 EPANET二次开发工具箱 |
2.4 遗传算法 |
第三章 建筑二次供水系统运行过程分析 |
3.1 搭建运行仿真系统 |
3.1.1 构建某小区供水管网模型 |
3.1.2 仿真参数计算 |
3.2 系统运行仿真实验及结果分析 |
3.2.1 实验过程 |
3.2.2 结果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 面向新型建筑智能化平台的建筑二次供水泵组优化运行算法研究 |
4.1 建立二次供水泵组优化运行模型 |
4.2 面向新型建筑智能化平台的无中心遗传算法实现 |
4.3 实验及结果分析 |
4.3.1 实验过程 |
4.3.2 结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 面向新型建筑智能化平台的建筑二次供水实验系统实现 |
5.1 实验系统硬件平台 |
5.2 实验系统软件功能 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(7)基于PLC的恒压供水控制系统(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 主要供水调节方式的发展 |
1.3 恒压给水控制器的国内外发展现状 |
1.4 本文的主要研究内容和结构 |
第2章 变频调速恒压供水系统研究 |
2.1 水泵理论及水泵工况点分析 |
2.1.1 水泵的工作参数 |
2.1.2 水泵基本特性曲线 |
2.1.3 水泵的相似特性 |
2.1.4 水泵工况调节 |
2.2 变频调速节能机理分析 |
2.2.1 变频调速的原理 |
2.2.2 水泵调速运行的节能原理 |
2.3 恒压供水系统的特点及理论模型 |
2.3.1 恒压供水系统的特点 |
2.3.2 恒压供水系统的数学模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于模糊PID的恒压供水控制器设计 |
3.1 PID控制方法介绍 |
3.1.1 经典PID控制方法 |
3.1.2 数字PID控制方法 |
3.1.3 PID参数调整方法 |
3.2 恒压供水模糊PID控制器设计 |
3.2.1 模糊PID基本原理 |
3.2.2 模糊PID自整定 |
3.3 控制方法仿真研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 供水系统的Matlab仿真 |
4.1 供水泵站仿真系统的设计参数 |
4.2 供水泵站的设计 |
4.3 仿真结果分析 |
4.3.1 350S-75A离心泵曲线拟合 |
4.3.2 水泵调速运行特性曲线拟合 |
4.3.3 两同型号水泵并联运行曲线拟合 |
4.3.4 供水系统仿真 |
4.4 本章小结 |
第5章 恒压供水PLC控制系统设计 |
5.1 恒压供水系统的方案设计 |
5.1.1 恒压供水系统控制方案研究 |
5.1.2 PLC的选型及配置 |
5.2 STEP 7的组态 |
5.3 PLC控制程序设计 |
5.3.1 Step7-V5.4编程功能介绍 |
5.3.2 控制系统的主程序设计 |
5.3.3 加减泵控制及状态分析 |
5.4 监控系统的设计 |
5.4.1 系统的监控调试界面 |
5.4.3 水泵运行画面的组态 |
5.4.4 压力曲线监视画面 |
5.4.5 系统报警信息的组态 |
5.4.6 报表的打印 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
致谢 |
(8)基于PLC的文丘里管变频调压控制系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 文丘里管试验平台的研究现状 |
1.3 变频恒压技术的发展现状 |
1.4 控制理论在变频恒压控制系统中的理论应用概况 |
1.5 研究内容 |
2 变频恒压控制系统原理 |
2.1 变频恒压控制系统工况点的选择 |
2.2 变频调速控制系统工作原理 |
2.3 水泵调速运行的节能原理 |
2.4 影响水压稳定性的相关因素 |
2.5 本章小结 |
3 变频调压控制系统的设计 |
3.1 文丘里管试验台架结构设计与要求 |
3.2 变频调压的工作原理 |
3.3 变频调压控制系统数学模型的建立 |
3.4 文丘里管仿真过程 |
3.5 变频调压控制系统的控制过程分析 |
3.6 本章小结 |
4 变频调压控制系统的智能化设计 |
4.1 模糊控制 |
4.2 PID控制 |
4.3 模糊PID控制器设计 |
4.4 仿真波形分析 |
4.5 本章小结 |
5 变频调压控制系统软硬件设计 |
5.1 系统框图 |
5.2 PLC控制器设计 |
5.3 系统主要设备硬件选型 |
5.4 变频调压控制系统电路的设计 |
5.5 上位机监控系统设计与实现 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(9)一体化可调式恒压供水装置设计与试验(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究背景 |
1.1.3 研究目的与意义 |
1.2 恒压供水的国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容与目标 |
1.4 技术路线 |
2 变频恒压供水的简介 |
2.1 变频恒压供水系统理论分析 |
2.2 传统供水方式 |
2.3 变频恒压供水系统工作原理 |
2.3.1 变频调节方法 |
2.3.2 恒压供水系统工作原理 |
2.4 系统基本特性 |
2.5 影响恒压供水的相关因素 |
2.5.1 变频调速范围 |
2.5.2 供水时所需水压的变化 |
2.5.3 水锤因素 |
2.5.4 其他因素 |
2.6 本章小结 |
3 恒压供水装置总体方案设计 |
3.1 需求分析 |
3.2 总体方案设计 |
3.3 本章小结 |
4 一体化可调式恒压供水装置设计 |
4.1 结构设计 |
4.2 硬件设计 |
4.2.1 总体方案设计 |
4.2.2 单片机接口电路 |
4.2.3 电源电路设计 |
4.2.4 控制面板 |
4.2.5 电磁阀驱动电路 |
4.2.6 变频器的连接 |
4.3 本章小结 |
5 恒压供水装置控制策略 |
5.1 恒压供水装置控制策略 |
5.2 模糊控制概述 |
5.3 模糊控制系统组成 |
5.4 模糊控制原理 |
5.5 模糊控制器的设计 |
5.6 软件程序设计 |
5.7 本章小结 |
6 恒压供水装置整机性能测试 |
6.1 试验设备 |
6.2 恒压供水装置实测验证 |
6.2.1 恒压供水装置准确性验证 |
6.2.2 恒压供水装置安全性验证 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A:本人在攻读硕士学位期间的科研成果 |
(10)选矿厂多站水泵远程群控监控系统开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的来源、背景及意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题背景及意义 |
1.2 课题国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 恒压供水控制系统国内外研究现状 |
1.2.2 工业以太网在控制系统中的应用及发展趋势 |
1.3 研究内容及章节安排 |
第二章 系统的理论分析及方案设计 |
2.1 环水控制系统工艺介绍 |
2.2 系统理论分析 |
2.2.1 供水系统的性能特征分析 |
2.2.2 变频调速原理 |
2.3 系统方案设计 |
2.3.1 设计原则 |
2.3.2 项目建设内容 |
2.3.3 系统层级结构 |
2.3.4 功能单元设计 |
2.3.5 远程群控监控系统组成 |
2.4 本章小结 |
第三章 模糊自整定PID控制器的设计 |
3.1 数字式PID控制算法 |
3.2 模糊控制理论 |
3.3 模糊自整定PID控制器设计 |
3.3.1 语言变量词集的定义 |
3.3.2 模糊论域及模糊子集的定义 |
3.3.3 模糊控制规则集的设计 |
3.3.4 模糊推理法的设计 |
3.3.5 去模糊化的设计 |
3.4 模糊自整定PID控制器仿真分析 |
3.4.1 被控对象近似数学模型创建 |
3.4.2 系统仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 系统硬件集成设计 |
4.1 泵站主要设备选型 |
4.1.1 现场数据采集设备 |
4.1.2 执行设备 |
4.1.3 数据处理及信号传输设备 |
4.2 系统电路设计 |
4.2.1 水泵电机工—变频切换电路 |
4.2.2 水泵电机工—变频控制电路 |
4.3 系统I/O地址分配及设备连接 |
4.3.1 控制器数字量I/0 地址分配 |
4.3.2 变频器连接及设置 |
4.3.3 现场数据采集设备连接 |
4.4 本章小结 |
第五章 控制系统软件组态设计 |
5.1 TIA Portal软件使用简介 |
5.2 系统下位机程序设计 |
5.2.1 各主要功能块设计 |
5.2.2 其它功能块设计 |
5.3 系统上位机监控系统开发 |
5.3.1 用户管理 |
5.3.2 监控主画面 |
5.3.3 设备控制 |
5.3.4 参数设置 |
5.3.5 报警视图 |
5.4 系统通信组态 |
5.4.1 网络拓扑结构 |
5.4.2 PLC间的通信组态 |
5.4.3 PLC与 PC间的通信组态 |
5.4.4 PLC与触摸屏HMI的通信组态 |
5.5 系统运行概况 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 系统程序代码 |
附录B 攻读硕士期间发表的论文 |
四、恒压模糊控制供水系统(论文参考文献)
- [1]基于模糊PID控制的恒压供水系统研究[J]. 李华杰. 新型工业化, 2021(07)
- [2]济南水务某加压泵站恒压供水系统设计与实现[D]. 宋震. 山东建筑大学, 2020(11)
- [3]基于PLC的恒压供水监控系统设计[D]. 易哲. 温州大学, 2020(04)
- [4]基于模糊预测技术的自来水厂永磁同步潜水电机控制研究[D]. 朱哲. 东北石油大学, 2020(03)
- [5]二次供水控制系统研究与开发[D]. 刘斌. 济南大学, 2020(01)
- [6]面向新型建筑智能化平台的二次供水泵组优化运行策略研究[D]. 杨先锋. 安徽建筑大学, 2020(01)
- [7]基于PLC的恒压供水控制系统[D]. 朱国斌. 浙江理工大学, 2020(04)
- [8]基于PLC的文丘里管变频调压控制系统的研究[D]. 邵长明. 山东科技大学, 2019(05)
- [9]一体化可调式恒压供水装置设计与试验[D]. 张五悦. 昆明理工大学, 2019(04)
- [10]选矿厂多站水泵远程群控监控系统开发[D]. 黄松清. 昆明理工大学, 2019(04)