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1、第32卷第3期公路交通技术Vol.32No．32016年6月TechnologyofHighwayandTransportJun．2016DOI:10.13607/j.cnki.gljt.2016.03.030模糊PID控制在公路隧道照明节电系统中的应用陈瑞琦(陕西省交通厅基本建设工程质量监督站,西安710075)摘要:高压钠灯点亮后适当降低并稳定其电源电压是最常见的隧道节能方式。介绍高压钠灯的特点,比较和分析照明回路3种电压调节技术,依据规范和实际情况确定高压钠灯的降压目标值,提出一种基于模糊PID的调压控制算法。仿真试验和实际数据表明节电率达到35%~45%,具有一定应用价
2、值。关键词:公路隧道;照明控制;模糊;PID;节能文章编号:1009-6477(2016)03-0138-04中图分类号:U453.7文献标识码:AApplicationofFuzzyPIDControlinHighwayTunnelLightingPower-savingSystemCHENRuiqiAbstract:AppropriatereductionandstabilizationofpowersupplyvoltageafterHVsodiumlampslightupisamostcommontunnelenergy-savingmode.Thispaperintr
3、oducesthefeaturesofHVsodiumlamps,comparesandanalyzes3voltageregulatingtechniquesforlightingcircuit,andproposesavoltageregulatingcontrolalgorithmbasedinfuzzyPIDinaccordancewiththetargetvalueofvoltagereductionofHVsodiumlampsdeterminedpursuanttothespecificationandactualconditions.Thesimulationt
4、estandactualdatashowthatthefuzzyPIDcontrolreaches35%~45%power-savingrateandexhibitsacertainvalueofapplication.Keywords:highwaytunnel;lightingcontrol;fuzzy;PID;energy-saving照明耗电在高速公路运营能耗中所占比例非常在当时条件下,隧道照明仍主要采用高压钠灯,但同高,是隧道能耗最主要的部分。近年来,不少学者进时鼓励对LED等新型节能灯具进行试点推广便成行了对比统计分析。长安大学唐珂的抽样研究显为业界许多人的一致观点
5、。时至今日,LED灯具研[1]示,隧道能耗占高速公路总能耗的29%。因此,究取得了越来越大的进步,也得到了较大程度的应对于高速公路节能而言,首要就是降低隧道照明用,但与高压钠灯相比较,其使用数量仍然少得多。能耗。因此研究大量在用高压钠灯的节能,更具有现实在以往较长时间内,国内公路隧道照明基本是意义。采用高压钠灯作为主要照明灯具。这种灯具具有照高压钠灯属气体放电灯。根据气体放电灯原度高、显色性好、光衰小的特点,但能耗较高。为了理,其在启动时需要较高的工作电压,故点亮后适当推广LED等新型灯具在隧道照明中的应用,促进节降低并稳定其电源电压对灯具输出特性影响不[3]能减排,2008—
6、2009年陕西省交通厅质监站将几种大。试验表明,电压稳定在200~210V范围是高主流高压钠灯和LED灯等共14盏灯具不间断点压钠灯的最佳工作电压。在此工作电压范围内,高[2]亮,进行了超过1年的对比试验。试验结果表明,压钠灯既可保持其正常照度,又可有效节电,还能延[4]在当时的技术条件下,不同厂商LED灯具差异较长其使用寿命。由于用电器的消耗功率与加在大,但都表现出光衰较严重的现象;而不同厂商高压用电器两端电压的平方成正比,因此在用电器效能钠灯的差异却并不大,观测期间光衰不明显。因此,变化不大的情况下,若电压降低至90%,则消耗功收稿日期:2015-12-07作者简介:陈瑞琦
7、(1977-),男,山西省临汾市人,硕士,工程师。第3期陈瑞琦:模糊PID控制在公路隧道照明节电系统中的应用139率会降至81%。由此可知,隧道高压钠灯照明节能的最有效方式就是适当降低隧道照明回路电压并保1照明回路电压调节方式及控制逻辑持稳定。目前电压调节技术主要有3种,如表1所示。表1常见电压调节技术对比一览调节方式基本原理优点缺点利用可控硅斩波原理,控制可控硅的导通体积小,调节快速输出波形不是连续的正弦波;在有容性补可控硅斩波角斩掉电网电压正弦波的一部分,从而降稳定,生产装置投偿的电网中
