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　　积分环节：用于提高系统的误差度。积分时间常数越大则积分作用越明显，静态误差消除的也就越快，但过大则会在响应初期产生饱和，影响到系统的超调量。

　　微分环节：用于反映偏差转速的一个变化速率，改善系统的动态特性.越大则系统的动态特性越好，但过大时会导致提前制动，影响系统的响应速度。

　　2 节能系统实现

　　2.1 系统的硬件实现

　　结合某型矿用空气压缩设备的使用环境，本文给出了基于变频技术的空气压缩机控制系统。其硬件组成如图1所示。

　　其中，系统采用西门子公司S7-200系列的PLC作为系统的主控单元，用于连接变频器以及实现PID智能控制。选用该系列PLC的好处是容易添加扩展模块，例如在本系统中在该PLC中扩展数模扩展模块EM235可以直接将测量到的压力数据和设定好的数据进行比较。通过变频器可以改变电源频率从而达到调速的目的。压力传感器用于测量气缸中空气的压力，从而和给定压力进行对比。由于压力测量结果的准确性直接影响到了调节的精度，本文中增添了温度传感器，通过对温度的测量从而对压力传感器进行温度补偿，因而提高了压力传感器测量的准确性。

　　2.2 系统的软件实现

　　本文当中的控制系统的核心在于利用PID算法对电动机转速进行调节。由于S7-200系列的PLC提供了PID预算指令，可以通过逻辑图编程直接实现核心算法。当系统启动后，通过读取人机交互参数可以得到设定的压力值，电动机带动压缩机对空气进行压缩，此时，PLC不断读取压力传感器采集得到的空气压力值，通过处理后与设定的压力值进行对比，作为输入进行PID调节，得到调整的参数后控制变频器改变电源频率，并不断重复测量、比较和调整的过程，达到维持气缸内部空气压力值的目的。

　　3 实验结果分析

　　系统完成后，需要通过测试不断完善PID的控制参数。本文在matlab中对PID算法进行了仿真，并得到在P设定为22，I设定为0.8，D设定为12时可以得到较好的控制效果，仿真结果如2图所示。

　　从图2中可以看出在选用该参数时，控制性、系统超调量、动态响应都可以得到实际工程要求。将该方法用到某矿用空气压缩机后，系统可以达到25%以上的节电率。空气压缩机通常是24小时不停运转。因此单台机器每月产生的经济效应可以计算如下：

　　因此，采用变频技术对系统进行控制可以得到明显的节能效果。

　　4 结语

　　空气压缩机通常利用加压和卸载压力的方式对气缸内空气压力进行调节。这种粗放式的压力调节方式常常导致大量的能源浪费。本文提出了一种基于变频技术的空气压缩机控制方法，基于matlab仿真得到了最优的控制参数。将该方法只需在原有设备的基础上增加控制系统旁路即可。系统实现方法简单，从实际应用效果来看，节能率可以达到25%，节能效果明显。

　　参考文献：

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