plc控制变频恒压供水系统

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1、我们现在设计一个控制器使以下性能指标最小：J=fx'Qx十uTRu下面来选择LQR最优控制器的两个控制参数R和Q。该两个参量用来平衡输入量和状态量的权重。我们取R=diag([11】)，D=diag([10010l1100l0．5】)。假设我们控制的目标是俯仰角和横侧角，那么取c=『1O00000；01000】，D=【00；00l。应用Matlab语句K=lqr(A，B’Q'R)，求得可得状态方程的反馈增益K为：『1．04260．86610．43490．15341．02920．1000007071t1．0426_0．

2、86610．4349_0．1534—1．02920．1000．-0．0707J控制器的全状态反馈为：fvl1『1．04260．86610．43490．15341．02920．10000．07071lV．j11．0426_0．96610．4349_0．1534—1．0292O．1000-O．ff／0'lj用LQR最优控制后系统的阶跃响应曲线。从图可以看出，横侧角比较小，并且当系统趋近于稳定时，俯仰角和横侧角都接近于零。我们在设计系统时不管目标旋转速度有多快，也要把横侧角限制在一定的范围内，因为横侧轴会因为横侧角过大造成

3、丧失高度和飞行不平稳的状态。5结束语本文介绍了GHP2002三自由度直升机实验平台，建立了直升机实验装置的数学模型，进行了最优控甜策略的LQR算法设计，并且采用状态空间设计方法，应用LQR控制器实现了对三自由度直升机的最优控制，应用2005川瀹地区自动化与电拉技术学术年会图3最优控制后系统的阶跃响应曲线实例表明了该方法的有效性。该方法也适应于其它类似的控制系统。参考文献⋯1固高公司三自由度直升机系统用户手册．200412】粱莉敏基于MATLAB的双旋翼控制系统的优化设i1-lJ]微机发展．2004，14(4)：25—

4、27【3】3顾立钧最优控制系统叫】．北京：水利电力出版社1993【4】HmaselmanDLittldleldB．精通Matlab[MJ张航．黄攀，译．北京：清华大学出版社，2002【5】5刘培玉应用最优控制IM]大连：大莲理工大学出版社．199016】邬伯敏自动控制理论m】_北京：机械工业出版社．1999．【7】李华．基于MATLAB环境下控制系统参数的优化设计叨电气传动自动化．2002．24(2)：29—30PI．C控制的变频恒压供水系统摘要舟绍使用Allen—Bradley公司的PLE一5处理嚣结合SAMIST

5、AR变频器，通过PIB调节实现恒压供水；为了保证恒压供木安全可靠，设置了压力保护功能，井进行了PID恒压控制与远程直接调频之问的无缝转换处理；在节能和供永质量方面取得了较好的效果。关篁词PtD变频调速PLC恒压RSView0概述变频调速技术是一种新型的、成熟的交流电机无级调速驱动技术，它以其独特优良的控制性被广泛应用在刘敏雍晓■(成都市自来水总公司六厂)速度控制领域。特别是在供水行业中，由于生产安全和供水质量的特殊需要，对恒压供水压力有着严格要求，变频调速技术也得到了更加深入的应用。成都市自来水公司六厂日产水量60万

6、吨，担负着成都市区及周边地区70％以上的供水任务。自1996年年底六厂的三期工程投产后开始向郫县供水，使得我厂的供水方式从单一的重力流供水变为重力流和压力流结合供水的方式。自向郫县供水以来，由于考虑到现阶段郫县的用水量较少，从节约能耗的角度出发，我厂使用2005年8月22～27日四川·成都巧2005川瀹地区自动化与电拉技术学术年会一台泵同时向郫县供水和提供我厂的自用高压水。为了满足六厂自用水压力，保证厂内各个工艺环节设备(如消毒环节中的水射器)能正常工作，我厂自用水压力须较恒定的控制在0．3Mpa以上，采用变频调速控

7、制是保证压力恒定较为有效的方法。根据我们对郫县城区供水量的了解，发现郫县全天各时段用水量变化较大(见图5)，如果不对供水量进行调节，管网压力的波动也会很大，容易出现管网失压或爆管事故。采用变频恒压供水控制后，当郫县用水量较小时，这时相应管道和泵出口压力均较大，变频恒压控制方式将会降低泵的频率，减小泵出水量，从而降低管网压力；反之亦然。这样，小时用水量变化较大也不会造成管网压力有较大的波动。经过长期运行实践，证明了变频调速手段实现恒压供水不仅保证厂内自用高压水压力足够且稳定，而且保证了郫县供水的安全可靠性。1控制系统构

8、成整个恒压供水系统有两组变频泵，每组均由一台变频器和一台水泵组成；系统以PLC为控制核心，由PLC采集压力信号和输出控制变频泵的运行。控制系统构成如图1所示。图1控制系统构成图PLC处理器选用的是Allen—Bradley公司的PLC一5型处理器，变频泵选用的是ABB公司的sAMIsTAR系列的315F660／690型的变频器和水泵。系统由两只