[发明专利]基于PLC的电涡流缓速器模糊控制系统及方法

权利要求书

1.基于PLC的电涡流缓速器模糊控制系统，包括主控计算机、RS232-RS485转换器、PLC、模拟量输入模块、模拟量输出模块、旋转编码器、温度传感器、单相桥式整流模块、电涡流缓速器，其特征在于：主控计算机经COM端口通过RS232-RS485转换器，采用两线制RS485串行通讯与PLC相连；温度传感器和旋转编码器均与模拟量输入模块匹配；PLC通过模拟量输入模块和温度传感器，读取电涡流缓速器的转子盘温度；同时通过模拟量输入模块和旋转编码器，读取电涡流缓速器的转子转速，通过查询模糊控制表程序得到控制量，经过模拟量输出模块输出的电压，作为单相桥式整流模块的控制信号，用单相桥式整流模块的输出电压来控制电涡流缓速器的扭矩；所述模拟量输入模块采用FX2N-4AD-TC，所述模拟量输出模块采用FX2N-2DA。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：温度传感器与模拟量输入模块匹配标定的温度范围为0℃-600℃，编码器也与模拟量输入模块匹配标定的角速度范围为0-300rpm，数字输出范围为0-3000；模拟量输出模块FX2N-2DA输出电压为0-5V。

3.应用如权利要求1所述的基于PLC的电涡流缓速器模糊控制系统的方法，其特征在于：

首先开机设定各个参数初始值，将建立的离线模糊控制查询表按照一定的规律将其存放在PLC的从D200开始的169个寄存器中；

当定时时间到，开始调用PLC中的模糊控制子程序，得到控制量存入D180中，经FX2N-2DA输出0-5V电压值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

D130～D133存放温度偏差预设值，D134～D137存放温度偏差变化率预设值；D140～D143存放转速偏差预设值，D144～D147存放转速偏差变化率预设值； 

当定时采样时间到，采用FX2N-4AD-TC模块，开通通道一与J型热电偶配合进行温度读取，读取温度值存入D100；

计算误差、误差变化率及转子盘温度调整因子 分别存入D110、D111和D112中，利用比较指令与预设值进行比较并设定，从而获得温度误差和误差变化率的论域，由式(3)

U＝＜αE+(1-α)EC＞，α∈[0，1]

计算得U_θ，存入D114中；同时开通通道二读取旋转编码器传来的速度信号，存入D102中；

读取温度及转速程序，计算误差、误差变化率及转子盘转速调整因子 分别存入D120，D121和D122中，利用比较指令进行比较并设定，从而获得速度误差和误差变化率的论域，由式(3)计算得U_ω，存入D124中；

在程序中先把U_θ和U_ω的论域转化为[0，13]，即在量化以后的数值上分别加6，然后采用基址+偏移地址寻址的方法，用α＝U_ω×13+U_θ这个式子来实现查表；读取查询表对应值得到α值，存入D170中，通过式(2)

U＝＜αU_ω+(1-α)U_θ＞，α∈[0，1]

计算U，再乘以比例因子得到输出量，存入D180中，经FX2N-2DA的通道一输出。