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（1.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093；2.太原理工大学 电气与动力工程学院，山西 太原 030024）

1 引言

由于不同矿井瓦斯浓度差别很大，从节能和瓦斯超限排放角度出发，变频通风系统［1－5］逐渐提上日程。文献［2］采用神经网络法控制风机转速，该方法虽可模拟实际情况，但需大量数据修正。文献［3，4］提出一种模糊PID变频调速控制系统，由于PID控制系统建立在被控对象准确的传递函数或状态空间模型基础上，而现实中，局部通风机所需风量跟巷道长度、风阻、煤尘和瓦斯浓度等诸多因素有关，且巷道内瓦斯浓度的涌出又有动态性和随机性，所以很难在瓦斯浓度与电机频率之间建立精确数学模型，即使模糊PID控制，也很难确定3个最优参数。模糊（fuzzy）控制用来直接描述非线性系统的动态特性，文献［5］基于该方法实现了电机转速与瓦斯浓度的对应关系。由于电机转速通常受控于多传感器信号，上述文献均没有考虑多个输入因素对输出频率（或转速）的影响权重问题。

层次分析法［6－7］建立在专家咨询基础上，把多指标的权重赋值简化为各指标重要性的两两比较，然后进行数学处理，具有可信、实用的特点。本文基于AHP确定了4个输入量的权重，之后对4个子模糊控制器的输出加权平均，得到集节能和瓦斯超限排放于一体的、适用于不同矿井通风的双模式控制系统。

2 模糊控制系统

2.1 控制策略

本文采用双模式互相转换的控制策略，以全风压风流混合处的瓦斯浓度为控制模式转换信号，即当瓦斯浓度在0～1%变化时，变频器频率随着瓦斯浓度的增加而增大，此时采用fuzzyⅠ控制模式；……