基于模糊PID控制的局部通风量调节及故障预警系统设计

熊伟

doi:10.13436/j.mkjx.202607035

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (7) : 200 -205. DOI: 10.13436/j.mkjx.202607035

基于模糊PID控制的局部通风量调节及故障预警系统设计

熊伟

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摘要

针对传统局部通风系统风量调节速度慢、精度低、故障预警不及时、能耗大、需要人工干预等不足，设计了一种基于模糊PID控制的局部通风量调节及故障预警系统。首先，结合局部通风系统的动态特性和干扰特性，研究局部通风量调节数学模型；其次，结合模糊逻辑和传统PID控制，设计模糊PID控制器，实现通风量自适应调节，改变传统PID控制在非线性、时变系统中参数固定的不足；再次，通过通风机运行参数、环境参数及风量参数的阈值分析和趋势分析，实现通风机过载、风筒漏风、传感器故障等常见故障自动分级预警；最后，建立系统硬件平台和软件界面，通过仿真测试、现场试验来检验该系统的可行性和有效性。结果表明，该系统通风量调节精度误差在±0.02 m/s之内，响应时间不大于5 s，故障预警准确率不低于99.5%，误报率小于0.5%，较传统控制系统节约能耗20%以上，人工干预次数减少85%，提高了局部通风系统的智能化、运行稳定性和安全性，可为封闭空间局部通风管控提供技术支撑。