本发明涉及石油钻修井，具体是基于模糊pid控制的液压站及控制方法。
背景技术：
1、液压站是由液压泵、驱动用电动机、油箱、方向阀、节流阀、溢流阀等构成的液压源装置或包括控制阀在内的液压装置，按驱动装置要求的流向、压力和流量供油，适用于驱动装置与液压站分离的各种机械上，将液压站与驱动装置用油管相连，液压系统即可实现各种规定的动作。
2、液压站是石油钻修机的重要配套设备之一，在石油钻井作业过程中，液压站贮液油箱在循环液压油时，需要将高温的液压油循环再次进入油箱，而再次回流至油箱的液压油难免会携带一些杂质，现有技术中的液压站通常采用回流过滤器中的滤网对液压油进行过滤，而在回流过滤器长时间使用时，其表面的杂质往往会堆积较多出现堵塞，影响液压油的回流，因此需要反复的更换滤网，费事费力；同时液压站驱动各液压机具完成相应动作时，为了保证液压机具运行的可靠性，就需要对液压站各个阀的压力输出保持稳定，液压站控制系统的被控对象是一个非线性、时变的环节，仅采用常规的pid控制很难在整个转速控制范围内达到良好的控制效果。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了基于模糊pid控制的液压站及控制方法。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于模糊pid控制的液压站，包括油箱、油泵、西门子plc、触摸屏、模糊控制器和比例阀组，还包括：
3、回流过滤结构，其设置于油箱上，用于对回流的液压油的杂质进行清理；
4、其中，回流过滤结构包括回流管，所述回流管安装于油箱的顶部，所述回流管的一侧连通有进油管，所述回流管的内壁转动连接有转盘，所述转盘的顶部通过扭簧铰接有若干组旋转架，所述旋转架的顶部连接有第一连接架，所述第一连接架的顶端粘接有橡胶垫，所述回流管的顶部安装有第一液压缸，所述第一液压缸的底端安装有微型电机，所述微型电机的输出轴连接有转动轴，所述转动轴的底端安装有第二连接架，所述第一连接架的底端通过钢丝绳连接有拉杆，相邻的两组第一连接架之间连接有弹性滤网，所述回流管的两侧均固定有第二液压缸，所述第二液压缸的顶部通过固定架连接有活动轴，所述回流管内腔的底部开设有凹槽，所述回流管的两侧分别连通有进气管和排渣管。
5、作为本发明优先的方案，所述拉杆的底端穿过转盘并与第二连接架连接，所述拉杆沿转盘的内侧向下移动时，第一连接架会持续旋转至底面与转盘顶面贴合的状态。
6、作为本发明优先的方案，所述橡胶垫与转动轴的表面挤压接触，所述橡胶垫与转动轴表面接触时，第一连接架和弹性滤网形成一个锥形，所述第一连接架的底面与转盘的顶部贴合时，第一连接架和弹性滤网形成一个柱形。
7、作为本发明优先的方案，所述挡板的外壁与回流管滑动连接，且挡板的外壁粘接有橡胶，并在挡板向下移动时会对凹槽的顶部密封。
8、作为本发明优先的方案，所述活动轴的底端穿过回流管并与回流管滑动连接，所述进气管与外接气泵连通。
9、作为本发明优先的方案，包括以下步骤：
10、s1.触摸屏设置每个比例阀对应设备所需的压力值，通过网线传输至plc；
11、s2.plc收到触摸屏设置的压力值后，经过计算后转换为电流值输出；
12、s3.比例放大器接收到plc发送过来的电流信号，控制比例阀阀芯的开度，压力变送器将比例阀输出压力反馈至plc；
13、s4.plc将采集的比例阀输出压力与触摸屏设定压力进行比较，经过模糊控制运算，转换为电流值，调整比例阀开度。
14、作为本发明优先的方案，在步骤s4中，在常规pid控制器的基础上，将压力偏差和偏差率进行模糊化处理，利用知识库中的控制规则，经过模糊推理和清晰化接口输出，对pid参数进行在线自整定，再由pid控制器给出电流信号，送到比例放大器，对比例阀实行有效的控制，达到稳定压力输出的目的；
15、
16、其中，kp为控制器的比例系数，ti为积分系数，td为微分系数，e(t)为压力偏差，所述的压力偏差为压力设定值与压力反馈的差。
17、作为本发明优先的方案，在步骤s4中，所述的模糊控制运算，当输出压力值大于预设值时，在pid参数设定范围内调节相应参数，包括调大kp、调小td和调小ti值。
18、作为本发明优先的方案，在步骤s4中，所述的模糊控制运算，当输出压力值在预设值区间范围内时，在pid参数设定范围内调节相应参数，包括调小kp，调节td和ti，使td和ti落在预设范围内。
19、作为本发明优先的方案，在步骤s4中，当输出压力值小于预设值时，在pid参数设定范围内调节相应参数，包括调大ti和kp，根据实际情况调节td。
20、与现有技术相比，本发明具备如下有益效果：
21、一、本发明根据需要液压驱动的设备输出满足设备驱动的压力值，检测当前实际压力值并与希望的压力值相比较，根据比较结果通过模糊pid控制器来调节比例阀的开度，使实际压力值等于或接近希望压力值，更好的处理液压站输出压力的不确定性和非线性特性，使液压站输出压力保持稳定状态。本发明既具有pid控制器高精度的优点，又具有模糊控制器快速、适应性强的特点，保证了调节系统具有良好的动、稳态特性，抗干扰性能好及鲁棒性较强，有利于保证驱动设备的稳定运行，提高生产效率。
22、二、本发明将西门子plc根据压力设置值，转换成模拟量输出，控制比例阀阀芯的开度大小，该方法采用压力偏差和偏差率进行模糊化处理，提高了pid控制精度，通过调节控制阀组的阀芯开度，实现对液压站输出压力的实时优化，更好地处理液压站输出压力的不确定性和非线性特性，使液压站输出压力保持稳定状态。
23、三、本发明通过第一液压缸的运行控制转动轴向下移动，从而可以通过第二连接架拉动拉杆带动钢丝绳，使其带动第一连接架旋转并拉动弹性滤网，此时弹性滤网的网孔将会扩张，同时通过微型电机的运行，能够通过转动轴带动第二连接架旋转，从而可以通过第二连接架和拉杆带动转盘沿回流管的内侧进行旋转，利用离心力将粘黏和堵塞在弹性滤网中的杂质甩出，同时通过第二液压缸的运行，利用活动轴带动挡板将附着在回流管内壁的杂质推入凹槽的内侧，从而可以通过对进气管输入气流，将位于凹槽内部的杂质从排渣管排出，进而便于自动对弹性滤网的表面杂质进行清理。
24、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
1.基于模糊pid控制的液压站，包括油箱(1)、油泵(2)、西门子plc、触摸屏、模糊控制器和比例阀组，其特征在于，还包括：
2.根据权利要求1所述的基于模糊pid控制的液压站，其特征在于：所述拉杆(14)的底端穿过转盘(5)并与第二连接架(12)连接，所述拉杆(14)沿转盘(5)的内侧向下移动时，第一连接架(7)会持续旋转至底面与转盘(5)顶面贴合的状态。
3.根据权利要求1所述的基于模糊pid控制的液压站，其特征在于：所述橡胶垫(8)与转动轴(11)的表面挤压接触，所述橡胶垫(8)与转动轴(11)表面接触时，第一连接架(7)和弹性滤网(15)形成一个锥形，所述第一连接架(7)的底面与转盘(5)的顶部贴合时，第一连接架(7)和弹性滤网(15)形成一个柱形。
4.根据权利要求1所述的基于模糊pid控制的液压站，其特征在于：所述挡板(19)的外壁与回流管(3)滑动连接，且挡板(19)的外壁粘接有橡胶，并在挡板(19)向下移动时会对凹槽(20)的顶部密封。
5.根据权利要求1所述的基于模糊pid控制的液压站，其特征在于：所述活动轴(18)的底端穿过回流管(3)并与回流管(3)滑动连接，所述进气管(21)与外接气泵连通。
6.一种适用于权利要求1-5任一项所述的基于模糊pid控制的液压站的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的基于模糊pid控制的液压站控制方法，其特征在于：在步骤s4中，在常规pid控制器的基础上，将压力偏差和偏差率进行模糊化处理，利用知识库中的控制规则，经过模糊推理和清晰化接口输出，对pid参数进行在线自整定，再由pid控制器给出电流信号，送到比例放大器，对比例阀实行有效的控制，达到稳定压力输出的目的；
8.根据权利要求7所述的基于模糊pid控制的液压站控制方法，其特征在于：在步骤s4中，所述的模糊控制运算，当输出压力值大于预设值时，在pid参数设定范围内调节相应参数，包括调大kp、调小td和调小ti值。
9.根据权利要求7所述的基于模糊pid控制的液压站控制方法，其特征在于：在步骤s4中，所述的模糊控制运算，当输出压力值在预设值区间范围内时，在pid参数设定范围内调节相应参数，包括调小kp，调节td和ti，使td和ti落在预设范围内。
10.根据权利要求7所述的基于模糊pid控制的液压站控制方法，其特征在于：在步骤s4中，当输出压力值小于预设值时，在pid参数设定范围内调节相应参数，包括调大ti和kp，根据实际情况调节td。