基于模糊控制的气动造浪机节能技术研究.pdf

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1、技术DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．06．020基于模糊控制的气动造浪机节能技术研究半黄学飞，庞茂(1．广州铁路职业技术学院机械与电子学院，广东广州510430；2．浙江科技学院机械与汽车工程学院，浙江杭州310023)摘要：针对人工造浪机连续运行时能耗大，驱动电机易过载、温度高等缺点，对其结构进行了改进设计，并将模糊推理技术弓人人工造浪机控制系统，建立了模糊控制规则。仿真结果表明，采用了改进结构和模糊控制的造浪机风机转速输出连续稳定风机运行中负载变化率得到明显改善，达到

2、节能的目的。关键词：气动造浪机；模糊控制；节能中图分类号：TH692．9TP23文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)06—0074—03ResearchonEnergySavingofPneumaticWave-MakerBasedonFuzzyControlHUANGXue-fei‘．PANGMao(1．GuangzhouInstituteofRailwayTechnology，Guangzh0u510430，China；2．ZhejiangUniversityofScienceandT

3、echnology，Hangzhou310023，China)Abstract：Accordingtotheshortcomingsoflargeenergyconsumption，overloadandhjghtemperatureofdrivingmotor，thestructureofpneumaticwave—makerhasbeenimproved．Inaddition，thefuzzycontroltechnologyhasbeenappliedtothecontrolofartificialw

4、ave—maker，andthefuzzyruleshavebeenbuilt．Thesimulationresultsshowthatthefanspeediscontinuousandstable，changerateoffanloadhasbeenoptimizedobviouslyandachievesthepurposeofenergysaving．Keywords：pneumaticwave-maker；fuzzycontrol；energysaving人工造浪是一种新颖的水上娱乐项目，其通空气

5、供给系统、气体输送管路、造波风罩，及布过造浪机在室内水池中模拟海上波浪，使游客在置在管路上配气阀和对应的控制系统等，其通过室内感受大海里波浪的汹涌澎湃。随着国内越来配气阀控制鼓风机输出气流的周期性变化实现造越多游客对人工造浪娱乐项目的青睐，人工造浪浪。其中配气阀在一个工作周期内分为两步，第设备也得到水上乐园经营者的关注。目前应用在一步由鼓风机将空气压人造波风罩，使风罩内的国内水上乐园的人工造浪设备大致分为三种：摇水排出罩外，从而在风罩前形成波峰；第二步控(推)板式造浪机、冲箱式造浪机和气动造浪机。其制配气阀

6、将风罩内的空气释放，水被反吸入风中气动造浪机以其结构简单，便于维护，波形多样罩，在风罩前形成波谷。在配气阀的周期控制等特点在水上乐园得到广泛应用。但气动造浪机采下，即可在水池内形成一定波长的人造波浪。用电机驱动鼓风机实现造浪，其连续运行能耗很1．2气动造浪机改进设计大，为此本文将模糊控制技术引入气动造浪机的控传统气动造浪机每个周期内空气都会被压人制系统中，探讨减小人工造浪机运行能耗的方法。风罩和完全释放一次，每个工作循环中负载变化1气动造浪机结构优化幅度大，容易导致电机瞬态过载，工作温度过1．1气动造浪机结

7、构原理高。为此本文针对原有气动造浪机结构进行了优气动造浪机主要包括由电机和鼓风机组成的化和改进，在鼓风机出口增设了一套储气装置。广州市属高校科研计划项目(编号：2012A096)收稿嗍叭44豳誓匝厂、黄学飞等：基才模糊控制的气动造浪机节能技术研究测控技如图1所示。造波过程仍分为两步，其中前半周功能参数对应的最大功率要求选型，而实际运行期配气阀2打开，排气阀4关闭，空气经储气筒被中，风机不需一直运行在最大功率状态下，从而压人造波风罩，在造风罩前形成波峰。后半周期造成气动式造浪机运行中能耗的浪费-一1。为此本文

8、时，配气阀2关闭，排气阀4打开，水被吸人风对传统气动造浪机结构进行优化的基础上，将模罩，在造风罩前形成波谷，同时鼓风机向储气筒糊控制技术引人气动造浪机控制过程，以降低该3输送空气，为下一周期的造波做准备。采用该类造浪设备运行的能耗。种结构后，鼓风机在整个造波周期内都处于工作2-2模糊控制器设计状态，减小了负载变化率，同时大大提高了驱动模糊控制是以模糊数学知识为理论基础，基电机的工作效率。改进后的造浪机与传统气动造