CN203745806U - 一种积分分离分数阶pid控制的供水*** - Google Patents
一种积分分离分数阶pid控制的供水*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种积分分离分数阶PID控制的供水***。本实用新型包括积分分离分数阶PID控制器、A/D转换器、数值比较器、微机控制器、D/A转换器、水泵驱动器、水泵机组、储水箱、传感器组，积分分离分数阶PID控制器的三路分别连接数值比较器、微机控制器、D/A转换器，设置在储水箱的传感器组与A/D转换器连接，D/A转换器的一路依次连接水泵驱动器、水泵机组、储水箱。本实用新型的供水***控制过程是以积分分离分数阶PID控制器为核心，积分分离分数阶PID的阶次不仅可以连续取值，进一步拓宽了整数阶PID控制器参数的选择范围，而且A/D转换器的输出经数值比较器与设定值进行比较，将比较结果输入到积分分离分数阶PID控制器，进而选择取消或引入积分控制，这使得积分分离分数阶PID控制器更加灵活，可根据供水***不同性能特性和要求，选择合适的微分阶次、积分阶次和取消或引入积分控制，获得最佳的控制效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种积分分离分数阶PID控制的供水***。
背景技术
整数阶PID控制器由于算法简单，参数易于整定，鲁棒性强等优点被广泛用于工业控制中，然而许多控制***或真实的物理对象更适合任意阶的微分方程和积分方程来表示，而且现代工业更加要求高精度、高稳定性。因此，传统的整数阶PID控制器便无法满足现代工业或物理对象的要求。
积分分离分数阶PID控制器的响应能力和抗干扰能力优于传统的整数阶PID控制器，而且其鲁棒性能、调节性能、精度和稳定性也优于整数阶PID控制器。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是提供一种以积分分离分数阶PID控制器为核心的供水***。积分分离分数阶PID的阶次不仅可以连续取值，进一步拓宽了整数阶PID控制器参数的选择范围，而且A/D转换器的输出经数值比较器与设定值进行比较，将比较结果输入到积分分离分数阶PID控制器，进而选择取消或引入积分控制。这使得积分分离分数阶PID控制器更加灵活，可根据供水***不同性能特性和要求，选择合适的微分阶次、积分阶次和取消或引入积分控制，获得最佳的控制效果。
为解决上述的技术问题，本实用新型采用的技术方案：
一种积分分离分数阶PID控制的供水***，其特殊之处在于：包括积分分离分数阶PID控制器、微机控制器、D/A转换器、数值比较器、A/D转换器、水泵驱动器、水泵机组、储水箱、传感器组（压力传感器、水位传感器和流量传感器），积分分离分数阶PID控制器的三路分别连接数值比较器、微机控制器、D/A转换器，设置在储水箱的传感器组与A/D转换器连接，D/A转换器的一路依次连接水泵驱动器、水泵机组、储水箱。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
本实用新型的供水***过程是以积分分离分数阶PID控制器为核心的，积分分离分数阶PID的阶次不仅可以连续取值，进一步拓宽了整数阶PID控制器参数的选择范围，而且A/D转换器的输出经数值比较器与设定值进行比较，将比较结果输入到积分分离分数阶PID控制器，进而选择取消或引入积分控制。这使得积分分离分数阶PID控制器更加灵活，可根据供水***不同性能特性和要求，选择合适的微分阶次、积分阶次和取消或引入积分控制，获得最佳的控制效果。
附图说明
图1为实用新型的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
参见图1，本实用新型包括积分分离分数阶PID控制器6、微机控制器7、D/A转换器8、数值比较器5、A/D转换器4、水泵驱动器9、水泵机组10、储水箱11、传感器组，积分分离分数阶PID控制器6的三路分别连接数值比较器5、微机控制器7、D/A转换器8，设置在储水箱11的传感器组与A/D转换器4连接，D/A转换器8的一路依次连接水泵驱动器9、水泵机组10、储水箱11。
上述的传感器组由压力传感器12、水位传感器13和流量传感器14构成。
本实用新型的积分分离分数阶PID控制器6并配以A/D转换器4，数值比较器5、D/A转换器8，A/D转换器4将传感器送来的信号进行变换和处理后送给数值比较器5，经数值比较器5处理后送给积分分离分数阶PID控制器6并将其作为积分分离分数阶PID控制器6的反馈量，控制器的输出量经过D/A转换器8转化以电压的信号送到水泵驱动器9，水泵驱动9根据积分分离分数阶PID控制器6输出的参数来决定水泵机组10向储水箱11中的供水量。
工作流程：压力传感器12、水位传感器13和流量传感器14分别来检测水压1、水位2和水流量3，并将检测到的参数送到A/D转换器4，A/D转换器4将数据处理和转化后送给数值比较器5，经数值比较器5处理后送给积分分离分数阶PID控制器6并将其作为积分分离分数阶PID控制器6的反馈量，积分分离分数阶PID控制器6又与微机控制器7相连，积分分离分数阶PID控制器6经过D/A转换器8将转化后的信号传送给水泵驱动器9，水泵驱动器9根据接收到的信号决定水泵机组10对储水箱11的供水量，因此水泵驱动器9与水泵机组10相连，水泵机组10又与储水箱11相连，储水箱11通过压力传感器12、水位传感器13和流量传感器14接回积分分离分数阶PID控制器6，将水压1、水位2和水流量3三个参数反馈回积分分离分数阶PID控制器6。
Claims (1)
1.一种积分分离分数阶PID控制的供水***，其特征在于：包括积分分离分数阶PID控制器（6）、微机控制器（7）、D/A转换器（8）、数值比较器（5）、A/D转换器（4）、水泵驱动器（9）、水泵机组（10）、储水箱（11）、传感器组（压力传感器（12）、水位传感器（13）、流量传感器（14）），积分分离分数阶PID控制器（6）的三路分别连接数值比较器（5）、微机控制器（7）、D/A转换器（8），设置在储水箱（11）的传感器组与A/D转换器（4）连接，D/A转换器（8）的一路依次连接水泵驱动器（9）、水泵机组（10）、储水箱（11）。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104155876A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-11-19 | 中国人民大学 | 一种pid控制器的分离实现方法 |
| CN105587018A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-05-18 | 赛莱默(中国)有限公司 | 无负压供水机组的模糊控制***及其模糊控制方法 |
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2013
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| CN104155876B (zh) * | 2014-08-19 | 2016-07-13 | 中国人民大学 | 一种pid控制器的分离实现方法 |
| CN105587018A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-05-18 | 赛莱默(中国)有限公司 | 无负压供水机组的模糊控制***及其模糊控制方法 |
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