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基于SVPWM的变频控制方法及其在恒压供水系统中的应用研究

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基于SVPWM的变频控制方法及其在恒压供水系统中的应用研究

作者：聂胜军安徽理工大学

学位级别：硕士

变频控制在恒压供水系统中已有广泛应用,常规的变频控制方法与供水系统的时滞性、非线性、多变性、节能性等特点无法充分适应,且降耗能力有限。针对常规的变频恒压供水系统中的问题,本文研究了一种基于SVPWM的变频控制方法,以实现精准... 详细信息

变频控制在恒压供水系统中已有广泛应用,常规的变频控制方法与供水系统的时滞性、非线性、多变性、节能性等特点无法充分适应,且降耗能力有限。针对常规的变频恒压供水系统中的问题,本文研究了一种基于SVPWM的变频控制方法,以实现精准调速和节能降耗的目的。本文分析了异步电动机的性能特征及变频调速方法,针对基频以上和基频以下两种不同的变频供电方式时异步电动机的机械特性,建立了改变输入电源频率的异步电动机仿真模型,并进行了仿真验证,分析了异步电动机的变频调速控制策略。基于交流异步电动机的数学模型和矢量控制理论,分析了SVPWM变频调速方法在电动机中的实现原理和实现规则。建立了SVPWM仿真模型,验证了其扇区的变化规律,证明了可以提高直流电压的利用率。最后基于SVPWM技术和矢量控制数学模型搭建了矢量控制变频调速系统,针对恒压供水系统的特点设计了两次仿真实验,并对仿真实验结果进行了分析,结果显示,不论是在恒负载还是在恒转速的情况下,矢量控制系统的调速性能都很不错,并且具有超调量小,响应速度快的特点。基于矢量控制变频调速系统,设计了一种变频恒压供水系统,包含系统主电路、控制电路等部分。并对其中主要的硬件进行了选型和参数配置,对系统的软件进行了分析。基于Win CC组态平台搭建了上位机监控系统。系统在水厂进行了试运行。运行结果表明,单台水泵电机采用变频调速方式,其输出功率随着频率的减小而降低。对比分析了供水压力的稳定情况和供水系统的节能情况,结果表明,采用变频控制方法后的供水系统,出水压力更加稳定,其压力数值的标准方差比之前下降了0.0046,每万吨水的供水电耗降低了5.02%。本文研究的变频控制方法及其在恒压供水系统中的应用,符合当前供水系统节能化和自动化的发展方向,具有一定的理论意义和工程应用价值。图[61]表[14]参[85]

关键词：变频调速 SVPWM 矢量控制恒压供水系统

基于LabVIEW的离心泵闭环恒压控制特性试验

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农业机械学报 2013年第3期44卷 59-63页

作者：汤跃黄志攀汤玲迪梅星新江苏大学流体机械工程技术研究中心镇江212013

利用虚拟仪器构建了基于变频器内置PID控制器的离心泵恒压闭环控制测试系统,将泵系统出口端改造成3个球阀的出口形式,能定量快速地改变工况,实现了近似阶跃的输入扰动。编写LabVIEW测试程序对离心泵恒压控制特性进行了试验研究,得出了... 详细信息

利用虚拟仪器构建了基于变频器内置PID控制器的离心泵恒压闭环控制测试系统,将泵系统出口端改造成3个球阀的出口形式,能定量快速地改变工况,实现了近似阶跃的输入扰动。编写LabVIEW测试程序对离心泵恒压控制特性进行了试验研究,得出了离心泵恒压控制系统给定压力的设置范围,通过比较恒参数PID控制在不同工况变化下的控制性能,发现恒参数PID控制在工况变化较快和较大时,控制性能不理想;通过分析同一工况下恒参数PID和变参数PID的控制性能,得出变参数PID控制能更好地适应离心泵恒压控制系统。

关键词：离心泵恒压供水系统闭环控制阶跃响应控制性能

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基于PLC与变频器的恒压供水系统设计

机械工程与自动化 2024年第2期 124-126,129页

作者：王彦勇山西职业技术学院山西太原030006

采用PLC和变频器相结合设计恒压供水系统,采集管网的水压力,经A/D转换后送入PLC,经PLC的PID运算后输出信号来控制变频器的输出电压和频率,改变电动机的转速来改变供水量,最终使管网水压力值稳定在恒定值。实践证明,该系统稳定可靠,同时... 详细信息

采用PLC和变频器相结合设计恒压供水系统,采集管网的水压力,经A/D转换后送入PLC,经PLC的PID运算后输出信号来控制变频器的输出电压和频率,改变电动机的转速来改变供水量,最终使管网水压力值稳定在恒定值。实践证明,该系统稳定可靠,同时还具有良好的节能效果。

关键词： PLC PID 变频器恒压供水系统

一种恒压供水系统气压罐的安全问题及改进措施

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机电安全 2024年第3期 26-27,39页

作者：黄亮四川中烟工业有限责任公司成都卷烟厂

除尘设备火花探测熄灭装置配置有恒压供水系统,其中气压罐能够很好地保证系统所需要的水压压力。由于气压罐缺少压力保护装置会出现超压工作的安全隐患。在供水系统中安装安全阀能有效避免气压罐超压工作,也能保证管网系统压力正常。

关键词：恒压供水系统气压罐超压安全阀

维普期刊数据库评论

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基于PLC的恒压供水监控系统设计

基于PLC的恒压供水监控系统设计

作者：易哲温州大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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。

关键词：水泵 PLC 监控系统模糊PID控制恒压供水系统

基于Smith预估的恒压供水系统模糊免疫PID控制研究

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江苏理工学院学报 2023年第4期29卷 1-8页

作者：李广军武瑞杰李文强江苏理工学院汽车与交通工程学院江苏常州213001

针对供水系统水压控制存在的时滞、干扰多等特性,设计了一种基于Smith预估的模糊免疫PID控制系统。该控制系统基于免疫原理,利用模糊方法在线调整PID控制参数;同时,利用Smith预估器消除时滞的影响。以西门子S7-200PLC为例,对该控制系统... 详细信息

针对供水系统水压控制存在的时滞、干扰多等特性,设计了一种基于Smith预估的模糊免疫PID控制系统。该控制系统基于免疫原理,利用模糊方法在线调整PID控制参数;同时,利用Smith预估器消除时滞的影响。以西门子S7-200PLC为例,对该控制系统进行设计,并给出关键步骤程序。Matlab仿真结果表明:与模糊免疫PID控制器相比,该系统响应的上升时间更快,抗干扰能力更强。采用Smith预估的模糊免疫PID控制系统,可以实现对恒压供水系统快速、稳定、可靠的控制。

关键词：恒压供水系统 Smith预估模糊免疫PID PLC

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工业变频恒压供水一拖四系统浅析

工业变频恒压供水一拖四系统浅析

以创新驱动为引领，加快“中国制造2025”战略实施研讨会暨2016年第六届全国地方机械工程学会学术年会

作者：彭程里谭富华新疆大学电器工程学院

变频恒压供水一拖四系统的设计思路是把电机的变频调速装置与PLC可编程控制器构成控制系统,然后进行合理的优化组合后控制泵组转速运行,使得泵组的的运行台数可以自动的调节投切,在管网流量设定的频率上下限范围类保证压力恒定,始终保... 详细信息

变频恒压供水一拖四系统的设计思路是把电机的变频调速装置与PLC可编程控制器构成控制系统,然后进行合理的优化组合后控制泵组转速运行,使得泵组的的运行台数可以自动的调节投切,在管网流量设定的频率上下限范围类保证压力恒定,始终保持供水系统达到恒定压力的闭环控制过程,还达到节约电能的目的。

关键词：恒压供水系统 PLC控制器一拖四

来源： cnki会议评论

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西门子变频器在恒压供水系统中的应用

机械管理开发 2021年第4期36卷 249-251页

作者：王广智抚顺矿业集团有限责任公司望花琥珀工贸分公司辽宁抚顺113000

对恒压供水系统的整体方案进行简要概述,探讨了西门子变频器的选型与设计,并对西门子变频器在恒压供水系统中的应用效果进行分析。分析表明,在恒压供水系统中应用西门子变频器,显著降低了车间工人的劳动强度、整个供水管网的损耗及供水... 详细信息

对恒压供水系统的整体方案进行简要概述,探讨了西门子变频器的选型与设计,并对西门子变频器在恒压供水系统中的应用效果进行分析。分析表明,在恒压供水系统中应用西门子变频器,显著降低了车间工人的劳动强度、整个供水管网的损耗及供水系统的电能消耗,为造纸车间创造了良好的经济效益和社会效益。

关键词：西门子变频器造纸车间恒压供水系统

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可编程控制水泵供水装置的设计与实现

可编程控制水泵供水装置的设计与实现

作者：张霓大连理工大学

学位级别：硕士

由于城市建筑物高层和超高层的不断增加,建筑物楼宇供水矛盾日益突出。如采用高层水箱供水存在供水压力不稳定、二次污染和能源消耗等问题。随着可编程控制技术和变频技术的发展,可编程控制供水系统逐渐为社会接受。可编程控制供水系统... 详细信息

由于城市建筑物高层和超高层的不断增加,建筑物楼宇供水矛盾日益突出。如采用高层水箱供水存在供水压力不稳定、二次污染和能源消耗等问题。随着可编程控制技术和变频技术的发展,可编程控制供水系统逐渐为社会接受。可编程控制供水系统通常在控制方面采用可编程控制器进行控制,在调速方面采用变频器进行速度调节,用压力变送器作为管网压力的信号采样和反馈信号与压力设定的信号进行比较,再经过PID调节器进行比例、积分、微分控制的运算和控制参数的设置,通过输出作为变频器频率给定值,从而调节电动机的转速,使管网压力维持恒定。在供水系统设计中因考虑到的使用环境是高层建筑物,用水量的需求是根据季节变换和气候变化经常要进行调整,而供水系统的控制要求系统工作可靠,操作简单。因此对供水系统的总体设计中采用可编程控器来对水泵电机的启动、停止和切换进行控制及对系统运行中出现的故障进行处理;使用PID调节器来实现系统的闭环控制;而水泵电机的驱动则采用一台变频器分别控制三台水泵电机;变频器在开环运行状态下工作,由PID调节器的输出（4～20mA电流）作为变频器的频率给定信号;供水管网中的压力则通过压力变送器转换为4～20mA的电流信号反馈到PID调节器,最终使供水系统的管网压力保持稳定。本课题就是研究设计基于可编程控制供水系统问题的解决,其设计内容包括可编程控制器的程序运行环节,利用变频控制部分和检测部分,执行检测管网压力和电机运行的参数并送至控制器中,通过控制器实现电机控制和自动控制的功能,对于提高供水效率,同时降低能耗等方面具有重要的现实意义。经过全面细致的测试后,已经得到了实际使用,系统运行稳定,功能比较完善,圆满地达到了当初系统设计的目的。

关键词：可编程控制技术变频技术恒压供水系统压力变送器 PID调节器水泵