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浙江工业大学浙西分校

毕业设计（论文）

课题名称：智能恒压供水系统设计

学生姓名：陈永生

系（部）：信息与电子工程系

专业班级：03工自(1)班

指导教师：黄云龙、朱秋琴、廖东进

职称：副教授、助教、助教

2006年6

浙江工业大学浙西分校信息与电子工程系毕业设计（论文）

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摘要

本文根据传统供水中存在的不足和缺点，将模糊PID控制技术应用于小区供水系统中，实现恒压供水。该系统解决了传统小区供水中、占用面积大、建设费用高、管理维护复杂困难、水质二次污染等缺点。

本文根据模糊控制和PID控制的特点及其原理，把模糊控制和PID控制结合起来，形成模糊PID控制，有效的克服了它们的缺点而发挥了它们的优势。本文详细阐述了该系统中模糊PID控制器的实现方法、系统的各种控制、故障检测以及状态显示。

关键字:模糊PID；恒压供水；变频控制；单片机

ABSTRACT

Thepaperhasachievedwatersupplywithconstantpressurebyfuzzy-PIDcontrollerinthewatersupplysystemduetotheshortcomingofthetraditionalwatersupply.Thesystemhasthemethodsoflowcost,easytobeusedandsavingsupplyenergy,andsoon.

ThispaperadoptsfuzzyPIDcontrolalgorithmwhichcombinesfuzzycontrolandPIDcontrolaccordingindividualcharacteristicandtheoryeffectivelygetsovertheirdisadvantage,atthesametime,preservingtheirmerits.Themethodsofthefuzzy-PIDcontroller,system-controlling,failure-detecting，states-displayingaredescribedindetails.

Keywords:fuzzy-PID；watersupplyingwithconstantpressure；variedfrequencycontrolling；SCM

目录

TOC\o"1-3"\h\z\u第一章绪论 1

1.1引言 1

1.2恒压供水技术的发展现状 1

1.2.1单片机技术现状 1

1.2.2变频调速技术在恒压供水技术中的发展状况 1

1.2.3模糊控制理论在恒压供水系统中的应用 2

1.2.4控制器发展现状 2

1.3课题来源，研究内容及研究结果 3

1.4毕业设计任务 4

第二章变频调速恒压控制系统的方案设计 5

2.1变频器的控制方式 5

2.2变频调速的节能、调速原理 5

2.3系统的方案设计 7

2.4系统工作过程 8

第三章PID控制与模糊控制原理 10

3.1PID控制 10

3.2模糊控制 10

3.2.1模糊控制的基本思想 11

3.2.2模糊控制系统组成 11

3.3模糊控制器 11

3.4模糊控制器设计 12

3.5模糊控制系统的Simulink仿真 16

第四章变频恒压供水控制器的硬件系统设计 18

4.1系统概述 18

4.1.1系统的组成 18

4.1.2系统优点 20

4.2控制系统的工作原理 20

4.3系统的控制原理 21

4.4控制器的硬件系统设计 22

4.4.1恒压变频控制板设计 22

4.4.2人机界面设计 26

4.4.3前向输入通道和后向输出通道设计 28

4.4.4电机控制电路设计 29

4.4.6压力检测电路设计 30

第五章系统的软件设计 32

5.1系统方案的规划与设计 32

5.1.1本系统实现的主要功能 32

5.1.2本系统中单片机内的资源规划 32

5.2系统运行主程序