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本文设计的变频调速恒压供水系统由上位机、PLC、变频器、压力变送器等组成。本系统包含三台水泵电动机,采用通用变频器来实现对三相水泵电动机组的软启动和变频调速,运行切换采用“先开先停”的原则。压力变送器检测当前水压信号,送入PLC与设定值经PID比较运算,从而控制变频器的输出电压和频率,进而改变水泵电动机组的转速来改变供水量,最终保持管网压力恒定在设定值附近。把模糊控制算法引入到控制系统中,从而改善了系统的静动态特性。模糊控制是一种不依赖于被控过程数学模型的仿人思维的控制技术。它可以利用领域专家的操作经验或知识建立被控系统的模糊规则,有较好的知识表达能力。但传统的模糊控制同PID算法一样,均为“事后调节”,因而对大迟延对象的控制效果不是很理想。预测控制的核心是不仅注意过去及现在的目标值,而且注意将来的目标值,使受控量和目标值的偏差尽可能地小,从而提高系统的控制性能。预测控制和模糊控制是各自独立发展起来的两类控制方法,在二者充分发展的基础上,提出将预测的思想和模糊的思想结合起来,形成一种新的控制方法——模糊预测控制FPC。本文将FPC技术应用于供水系统,设计出自调整修正因子模糊PID控制器,克服了传统PID控制设计中的参数调整困难的问题。模糊PID控制是在大误差范围内采用模糊控制,以提高动态响应速度;在小误差范围内采用PID控制,引入积分控制作用以消除静态误差,提高控制精度。本设计通过变频调速实现恒水压控制,并针对系统的时滞特点采用Smith预估控制器进行补偿。利用Matlab对其模型进行仿真,仿真结果与传统控制算法相比较,该算法具有鲁棒性好,实现简单,易于在线调整等优点,系统响应曲线没有超调,系统的建立时间比较短,抗干扰能力强。通过对上位机和PLC之间通信的分析和研究,完成了上、下位机的通信设置,给出了上位机监控程序编写方法,通过通信模块实现了对供水系统的远程监控及故障报警。所开发的系统将FPC与PLC相结合,克服了传统的调节器的缺点,充分发挥了PLC控制灵活、编程方便、适应性强的优点,提高了控制的精确度。实验结果表明,该系统能对异步电动机转速实现精确控制,实用性强,具有一定的推广价值。