[发明专利]一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法

权利要求书

1.一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、通过水位传感器（1）和压力传感器（2）分别对分层管网（3）内部的水位和压力进行监测，检测到的数据通过数据处理模块（4）传递给模糊神经网络PID控制系统（5）；

S2、通过模糊神经网络PID控制系统（5）和变频器（6）对第一水泵（7）和第二水泵（8）的进行控制，当流量稳定时，关闭第二水泵（8），启动变频器（6）和第一水泵（7），这样第一水泵（7）就用可以对注水流量进行控制，当水压过低时，启动第二水泵（8）进行补充；

S3、第一水泵（7）和第二水泵（8）可以实时的对分层管网（3）内部的流量进行控制，且水压保持稳定；

S4、分析分层注水流量控制系统的特征和建模条件，然后对分层注水流量控制系统的控制对象进行建模；

S5、在组态软件中完成模糊神经网络PID控制系统的各元件的开发，在组态软件中通过元件组态来实现分层注水流量控制逻辑，在组态软件中测试模糊神经网络PID控制系统对分层注水流量的控制效果。

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，其特征在于：所述模糊神经网络PID控制系统（5）包括输入模块（51）、模糊化模块（52）、模糊推理模块（53）、规则运算模块（54）、输出模块（55）和PID控制器（56），所述输入模块（51）的输出端与模糊化模块（52）的输入端连接，并且模糊化模块（52）的输出端与模糊推理模块（53）的输入端连接，所述模糊推理模块（53）的输出端与规则运算模块（54）的输入端连接，并且规则运算模块（54）的输出端与输出模块（55）的输入端连接，所述输出模块（55）的输出端与PID控制器（56）的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，其特征在于：所述分层管网（3）的压力传感器（2）测得管网水压的变化，同时结合分层管网（3）在不同时刻对水流量的需求，将测得的水压信号传至模糊神经网络PID控制系统（5）。

4.根据权利要求1所述的一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，其特征在于：所述变频器（6）是通过对第一水泵（7）的转速控制，达到对分层管网（3）水压调整的目的。

5.根据权利要求1所述的一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，其特征在于：所述第一水泵（7）工作时的功率为160 kW。

6.根据权利要求2所述的一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，其特征在于：所述模糊神经网络PID控制系统（5）以注水流量的偏差值e以及偏差值变化量ec为输入，其输出端连接分层管网（3），利用模糊神经网络构造模糊神经网络PID控制系统（5），使得模糊规则能够在线提取和优化，根据PID控制器（56）的原理，对模糊神经网络PID控制系统（5）的动态模型进行公式推导，得到与PID控制器（56）对应的三项基本参数，即增益系数、积分时间系数和微分时间系数，通过对这三项参数的调节，可实现模糊神经网络对PID参数的优化过程，并通过PID控制器（56）实现对分层流量的控制。

7.根据权利要求1所述的一种基于模糊神经网络PID控制的分层注水流量控制方法，其特征在于：所述压力传感器（2）的型号为DCB958，所述水位传感器（1）的型号为L-DP601。