高礼科，倪福生，蒋 爽

（1.河海大学 机电工程学院，常州213022；2.河海大学 疏浚技术教育部工程研究中心，常州213022）

旋流泵的无阻塞性和耐磨性使其广泛用于复杂介质的输送[1]。由于结构问题，泵体内会产生回流和旋涡，使泵效率降低[2]，也使管道中泥浆流速不稳定，影响输送效率。管道流速控制问题成为了清淤作业中亟待解决的问题。

国内多位学者对流速控制进行了研究。其中，文献[3]针对泥浆管道输送系统流速控制，提出了一种无模型自适应前馈控制，控制效果良好；文献[4]针对管道输送流速对象，提出了一种单神经元网络自适应预估控制。以上方法虽能有效控制其控制对象，然而有的控制效果不很理想，部分模型也较简单，无法应用于复杂场合中。

旋流泵调速系统作为非线性、参数时变、有较大时滞的被控对象，要对其进行稳定控制，就要选择性能较高的自适应控制器。故在此采用模型精度要求低、响应快、稳态精度好的模糊PID 来控制调速系统[5-6]，并与传统PID 进行对比，以期改善管道输送的稳定性和安全性。此外，还设计了一种基于C#的监控界面来对实验平台进行开、闭环控制及参数的调整、监测等。

1 疏浚旋流泵调速实验台的建模分析

旋流泵的结构如图1 所示。

图1 旋流泵结构解剖图Fig.1 Structure anatomy of cyclone pump

在此，以河海大学疏浚实验室中的旋流泵输送实验平台为对象，进行调速控制系统的设计。该实验平台主要由变频器、电动机、流量计、压力传感器、差压传感器和旋流泵、管道、加砂收砂等装置组成，如图2 所示。……