基于前馈模糊自抗扰的燃气热水器温度控制

作     者：左海强 陈磊 张忠岩 陆亚彪 王宗明 曹冠忠 王荣迪 ZUO Haiqiang;CHEN Lei;ZHANG Zhongyan;LU Yabiao;WANG Zongming;CAO Guanzhong;WANG Rongdi

作者机构：中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 陕西省天然气股份有限公司陕西西安710016 青岛杰瑞工控技术有限公司山东青岛266520 中国船舶重工集团公司七五○试验场云南昆明650051 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司山东青岛266101 

出 版 物：《中国石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science))

年 卷 期：2022年第46卷第6期

页      面：184-190页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 0820[工学-石油与天然气工程] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山东省重点研发计划(2020CXGC011201) 

主　　题：自抗扰控制 模糊控制 前馈控制 复合控制算法 燃气热水器 

摘      要：燃气热水器系统是一个复杂的控制系统,具有大时滞、惯性大、抗干扰能力弱的特点,其控制性能的好坏直接影响用户的使用体验和对产品的评价。针对现有燃气热水器在温度控制中存在的大时滞和惯性大现象造成的温度控制效果不佳等问题,提出一种由前馈控制、模糊控制和自抗扰控制相结合的前馈模糊自抗扰复合控制算法;对其开机恒温性能进行仿真分析,并对热水器开机恒温、调温恒温、水流量波动恒温以及切阀恒温性能进行试验研究。结果表明:基于前馈Fuzzy-LADRC控制算法的燃气热水器相较于原机开机恒温调节时间减少了38.3%,调温恒温调节时间减少了33.7%,水流量波动恒温调节改善了45.7%,切阀恒温调节时间减少了55.3%;新控制算法调节时间短,抗干扰能力强,大大提高了燃气热水器的恒温性能。