模糊控制器在中央空调系统温度控制中的应用.docx
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1、模糊控制器在中央空调系统温度控制中的应用模糊控制器在中央空调系统温度控制中的应用ronggang导语:本文对中央空调系统模糊控制器的设计做了比拟详尽的阐述,并结合MATLAB仿真软件对控制系统做了仿真,得到其响应曲线,并与PID控制方法进展比拟,进而得出模糊控制器在中央空调系统温度自动控制中有很高的应用价值摘要:本文对中央空调系统的模糊控制器的设计做了比拟详尽的阐述,并结合MATLAB仿真软件对控制系统做了仿真,得到其响应曲线,并与PID控制方法进展比拟,进而得出模糊控制器在中央空调系统温度自动控制中具有很高的应用价值。关键词:偏向;模糊控制器;系统响应中央空调系统的设计是以室内空气参数为根本
2、根据,通过对整个空调系统新风、回风的温度、湿度、送风风机运行状态、初效过滤段的压差等现场信号的收集,根据所设计的控制策略控制送风风机的变频调速、加湿器的加湿、冷、热水阀门的开度大小来到达设定的空气状态,且根据室内、外空气的状态温度、湿度确定系统的运行工况,在保证消费工艺的要求的前提下,使空调系统运行公道、平安、可靠、能耗低等,使控制效果到达最优。一般系统中的被控参数可设定为两个:室内温度和湿度。常规恒温恒湿中央空调系统是一个多输入、多输出的控制系统。由于回风温、湿度与室内温、湿度的变化情况有一致性,所以常把系统回风温、湿度作为被控参数,控制回路采用多个回路的PID控制。但由于空调系统传递滞后较
3、大,且是一个干扰大、高度非线性、随机干扰因素多的系统,参数整定困难,一组整定好的参数只能在较小的范围内有较好的控制效果,当参数变化超过一定范围时,系统控制效果变差,致使普通PID控制难以知足要求。我们文章针对以上情况,结合航天科工集团某研究所光学加工楼新风系统自动控制工程,我们运用模糊控制技术,采用一种基于模糊控制规那么的控制方法设计出恒温恒湿中央空调控制系统,具有超调小、调节迅速和上升时间短的特点,且具有很好的鲁棒性。1制冷空调系统模型制冷空调的实际控制对象大多可用高阶的微分方程来描绘。为了分析简便,我们常用低阶模型来近似描绘控制对象的动态特性,只要能知足一定的控制精度。在自动控制系统中一阶
4、惯性环节定义的微分方程是一阶的,且输出响应需要一定的时间才能到达稳态值。因此中央空调系统中表冷器、电动水阀都可以近似的用一阶惯性环节来表示,而房间作为系统的控制对象,根据能量守恒定律,可建立控制对象房间的微分方程,它是一个二阶系统,但在工业控制中我们往往用纯迟延的一阶模型来代替,仿真结果说明,用带纯迟延的一阶模型来近似描绘控制对象完全可以知足实际应用的要求。温度检测和变送环节也有一定的时间滞后,但和控制对象房间的时间常数相比,可以忽略不计,因此温度检测和变送环节可以近似用一阶比例环节来代替。2模糊温度控制器的设计模糊控制fuzzycontrol是一种对系统控制的宏观方法,参加了控制规那么,规那
5、么通常采用“IF-THEN方式来表达实际控制中的专家知识和规那么,其最大的特征是将专家的控制经历、知识表达成语言控制规那么,用规那么去控制目的系统,十分适用于那些数学模型未知的、复杂的、非线性系统进展控制。模糊控制系统的构造如图1所示。align=center图1/align设计模糊控制器的第一步是确定语言变量、语言值和隶属度函数。本文涉及的模糊控制器有两个输入信号和一个输出信号,分别为:1输入语言变量之一,记为e,是温度设定值和回风温度的偏向,e=s-y。2输入语言变量之二,记为de/dt是偏向的变化率。3输出语言变量,记为u,是电动水阀的控制电压,单位为V,对应电动水阀的开度。输入语言变量
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