煤矿局部通风机转速控制算法研究-论文

煤矿局部通风机系统目前主要采用常规PID控制算法进行变频调速，但PID控制参数的调整主要依赖人工经验，调节时间长、实时性差，且容易发生控制量超调和振荡输出。针对上述问题，提出了一种粒子群（PSO）优化PID控制算法，并将其应用到煤矿局部通风机转速控制中，即在基于常规PID控制算法的煤矿局部通风机转速控制系统中添加PSO算法，实现PID控制参数优化。常规PID控制部分直接按照Z-N整定法得出的最优参数设置运行；PSO优化PID控制部分通过S函数算法程序随机产生一组三维粒子，通过调用函数assignin将三维粒子的值赋给转速控制系统仿真模型中的Kp，Ki，Kd三个参数，以控制系统误差指标ITAE作为适应度函数进行迭代寻优，实现了PSO寻优与PID参数整定优化的统一。仿真实验结果表明，相比于常规PID控制，经过PSO算法优化后，局部通风机转速控制输出性能改善明显，尤其是超调量和调节时间指标，超调量仅为常规PID控制算法的20%。