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PID控制方式,但是在PID控制中,一個關(guān)鍵問題便是PID參數(shù)的整定,傳統(tǒng)的方法是在獲取對象數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)某一整定原則來確定PID參數(shù),然而在實際過程中,被控對象電梯的被控過程機理較復雜,具有非線性、時變不確定性和純滯后等特點,在噪聲及負載振動等擾動影響下,過程參數(shù)甚至模型結(jié)構(gòu)均會發(fā)生變化,這就要求在PID控制中,不僅PID參數(shù)的整定不依賴于對象數(shù)學模型,并且PID參數(shù)能在線調(diào)整,以滿足實時控制的要求。自適應(yīng)控制吸收了常規(guī)PID控制器的優(yōu)點,它既具有自動辨識被控過程參數(shù),自動整定控制器參數(shù),能夠適應(yīng)被控過程參數(shù)變化等優(yōu)點,也有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性好、可靠性高的優(yōu)點。雖然現(xiàn)代的變頻器基本上都具有自學習功能,但學習起來還是比較麻煩,把單神經(jīng)元與PID控制結(jié)合組成單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制方法可比較好地解決電梯控制問題,只需簡單設(shè)定初始值即可滿足控制要求。
單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制的仿真速度曲線采用基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制算法比用普通PID控制算法在速度控制上有良好的快速動態(tài)響應(yīng)和較強的校正適應(yīng)能力,它既不需要對象的數(shù)學模型,又可以在線實現(xiàn)自學習、自整定器系數(shù),改進了電梯曳引驅(qū)動控制系統(tǒng)的品質(zhì),從仿真曲線可見基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制時的響應(yīng)輸出速度控制曲線基本上與設(shè)定理想曲線相仿。從可看出當系統(tǒng)有擾動時,此種控制方法具有相當好的抗干擾能力,也能比較平滑地跟蹤理想速度曲線??梢姡镁哂凶詫W習和自適應(yīng)能力的單神經(jīng)元來構(gòu)成單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制,不但結(jié)構(gòu)簡單,算法明確,計算量小,而且能適應(yīng)環(huán)境變化,具有較強的魯棒性。單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制增益變化時仿真曲線3試驗研究控制方法對電梯運行性能的改善可從電梯速度、振動加速度的測試結(jié)果得到驗證,這里使用阿爾法電梯測試系統(tǒng)。本次試驗分別在三菱載質(zhì)量1000kg、梯速25m/s的實際電梯和實驗室用SX-701型模型電梯上進行。為在兩種控制方法下,對三菱電梯運行進行測試得到的速度曲線,此時電梯為空載下行。
為普通PID控制和基于單神經(jīng)元自適應(yīng)在兩種控制方法下電梯轎廂空載下行實測速度曲線PID控制時的三菱電梯按25m/s運行時沿轎廂運行方向的振動加速度實測值,可以看出控制方法的不同選擇,對轎廂因振動而造成的乘坐舒適性是有一定影響的。三菱客梯沿轎廂運行方向的振動加速度實測值cm/s2普通PID控制單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制全程上行空載1815滿載2924全程下行空載1815滿載2520標準值25超差百分比16%-4%在上述試驗的同時我們對電動機的電流波形進行監(jiān)測,可見在單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制方法下,電流波形較平滑,諧波成分較少功耗試驗是在SX-701型3層模型電梯上進行的,試驗時,在普通PID控制和基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制兩種控制方法下,使用同樣的理想速度曲線,載質(zhì)量25kg,從基站運行到站,然后回基站,共上下800個來回,每種方法做3次,消耗能量見。
通過改變曳引控制系統(tǒng)的控制方法,能使整個曳引系統(tǒng)在變頻技術(shù)節(jié)能30%的基礎(chǔ)上,再節(jié)約大約5%的能耗。兩種控制方法電梯曳引系統(tǒng)耗能kWh控制策略所耗能量平均耗能量基于普通PID基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制結(jié)論通過對上述實驗結(jié)果的比較,可以得出以下結(jié)論:a.在給定參數(shù)輸入下,本文討論的基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制方法比傳統(tǒng)的PID控制具有較好的速度跟蹤能力。b.在低速運行時,傳統(tǒng)的PID控制爬行現(xiàn)象較嚴重,而基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制時,爬行現(xiàn)象得到明顯改善。c.在負載突然變化20%,即有擾動存在時。d.從穩(wěn)態(tài)時電流波形來看,基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制方法能夠得到正確的電流波形,并且與PID控制相比,波形上無高頻諧波,保持了較好的穩(wěn)定度。無論是在速度曲線跟蹤能力,還是在抗負載變化能力上,本文所提出的基于單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制方法對電梯曳引系統(tǒng)進行控制無疑是一種合適的控制方法,它有利于提高乘客乘梯的舒適性,而且對曳引系統(tǒng)減低能耗有一定的效果,究其原因是這種控制方法對擾動的響應(yīng)快,干擾抑制能力強。