[发明专利]基于模糊PID控制的天然气调压系统

权利要求书

1.基于模糊PID控制的天然气调压系统，包括天然气调压机构，所述天然气调压机构包括调节阀与传感器，所述调节阀安装在天然气传输管道上，调节阀阀后端与传感器一端相连接，其特征在于：还包括模糊PID控制机构，所述模糊PID控制机构对天然气调压机构进行调压控制，模糊PID控制机构安装在调节阀阀前端；模糊PID控制机构输入信号端与传感器另一端连接。

2.根据权利要求1所述的基于模糊PID控制的天然气调压系统，其特征在于：所述模糊PID控制机构包含模糊控制模块与PID控制模块，模糊控制模块利用PID控制模块的三个参数K_p、K_i、K_d建立与控制偏差e和偏差变化率ec之间的模糊关系，并且根据模糊控制的原理对PID控制的K_p、K_i、K_d三个参数进行实时纠正。

3.根据权利要求2所述的基于模糊PID控制的天然气调压系统，其特征在于：在所述模糊PID控制机构中输入力矩气压转换系数W₂＝0.4；比例系数K₁＝17；当给定输入信号为4mA-20mA时，所述调节阀阀门开度0-100％。

4.根据权利要求3所述的基于模糊PID控制的天然气调压系统，其特征在于：当给定输入信号为4mA时，调节阀的开度为0％，阀后无压力；当给定输入信号为20mA时，调节阀处于全开状态。

5.根据权利要求1所述的基于模糊PID控制的天然气调压系统，其特征在于：所述调节阀包括阀门、阀门定位器，所述阀门定位器与调节型气动执行机构相连接，还包括电磁阀；所述调节阀给定输入4-20mA信号、输出4-20mA信号、电磁阀信号；所述阀门定位器接受4-20mA信号，输出0-6bar气压信号给调节阀的调节型气动执行机构。

6.根据权利要求1所述的基于模糊PID控制的天然气调压系统，其特征在于：所述调节阀是气动薄膜形式的。

7.根据权利要求1所述的基于模糊PID控制的天然气调压系统，其特征在于：所述天然气调压机构中调节阀的阀门形式是截止阀，阀门的尺寸是6寸，压力等级为300#。

8.根据权利要求3所述的基于模糊PID控制的天然气调压系统，其特征在于：所述模糊PID控制机构中输入的力矩气压转换系数W₂＝0.4；比例系数K₁＝17的推导步骤如下：

S1：对天然气调压机构中的调节阀部件进行数学建模；

S2：推算阀门阻尼系数特性；

S3：推算管道压力—流量特性；

S4：得到力矩气压转换系数与比例系数；

S5：对天然气调压机构中的调节阀阀门开度进行仿真验证。