基于模糊控制技术的供暖系统

《基于模糊控制技术的供暖系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据萎：经验交流?甏篙警饕毫筵基于模糊控制技术的供暖系统姚运萍，姬鹏军(兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050)HeatingSystemBasedonFuzzyContr01YAOYun—ping，JlPeng—jun(SchoolofMechanicalandElectronicalEngineering。LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)摘要：介绍一种高层建筑分层模糊控制的供暖系统，该系统可对各个楼层室温自行设定和流量检测

2、，采用带自调正因子的模糊控帝3规则，比传统PID调节器有系统输出响应快，无超调，对参数有较强的鲁棒性的优点。能够解决稳定室温的问题，从而产生较好的经济效益。关键词：PLC；单片机；模糊控制；供暖系统中图分类号：TP23文献标识码：B文章编号：1001—2257(2009)01—0071一03Abstract：Thispaperintroducesthestratifiedintelligentlycontrolledheatingsysteminhigh——risebuilding．Thesystemca

3、nonthevariousfloorsoftheindoortemperaturesetyourown．Theadop—tiontakestoreviewthefactorself—‘modifyfuzzycontrolsystem，comparetraditionalPIDmodula—tor，outputtorespondtoquicklyandhavenosuperadjustandhavestrongerrobustness．Itcanbegoodatheatsupplying，andhaveab

4、ettereconomicben—efit．Keywords：PLC；chipcomputer；fuzzycontrol；heatingsystem0引言在高楼集中式供热系统中，由于室内要求恒定的温度，暖通水循环泵热负荷计算的依据及参数的选取较复杂，智能变频技术在该领域就显得尤为重要。利用智能模糊控制变频技术对循环泵进行控制[1]，一方面，极大地节约水泵的电能，实现系统的节能运行；另一方面，提高了系统的运行品质，实现收稿日期：2008一07—21《机械与电子}2009(1)高精度控制，使室内温度更加稳定。

5、1供暖系统的总体方案供暖控制系统以可编程控制器S7—226为核心，流量传感器和温度传感器检测每层楼的热水流量和温度，经单片机数据处理后，传给S7—226。根据室温测量值与给定初始值比较，S7—226就可调节变频器输出频率，改变水循环泵的转速，即改变相应楼层的热水流量，从而达到恒定室温的目的。每层楼的管道与楼房主管道相并联，如图1所示。在楼层管道人口和出口处同时装测流速和测温度传感器，以检测供热流量和经过楼层前后热水的温度差。系统除测流量和测温度电路外(硬件连接示意如图2所示)，还有测量结果的存储及显示(热

6、水流量和温度及室温)电路嘲。入口流出口流入口处温出口处温室内温卜号调理电路p——多网电源路样———_=n-—一K3qDo—r———一卜电桥蝴p器商匡困扛磕L——_一图2系统硬件连接1．1热水流量测量流量检测由流量计和相应的转换电路组成。在供暖系统中最常用的是超声波式计量计(由超声波传感器和相应的转换电路组成)，是一种非接触式测·7】·万方数据量器件，故不会改变流体的状态，不产生附加阻力。超声波传感器安装原理如图3所示。图3超声波传感器安装原理将2个既能发射又能接收的超声波传感器安装在管道两侧，并错开几厘米

7、，使管内流体的流向与超声波传播的方向有一定夹角，达到计量流速和流量的目的。安装传感器时选择在直管处，以便得到流速的精确值。设D为管道内径；口为两传感器连线与管道垂直横截面夹角；V为流体速度；C为超声波在流体中速度；d为超声波穿过管壁厚度。则超声波由传感器1到传感器2所需时间为：d．D／cos6。l一死十C—4-V—sin0由传感器2到传感器1所需时间为：d．D／cosOoz2丽十F而2个方向超声波传播时间差为：△t=tz--ti—g踹一雨D／co面sO从中解出V，根据D，计算得到流体的流量。超声波在液体中

8、传播与温度有关，超声波速度与温度变化成非线性曲线。所以在设计时，通过试验方法得到速度与温度关系，并存在存储器中，在测量过程中根据水温加以校正。1．2模糊控制规则室温传感器检测实际温度值，将此量与初始设定值比较，得到误差信号e，把误差信号的精确量模糊化变成模糊量，得到e的模糊语言集合的一个子集E，再由P和模糊控制规则R(模糊关系)，根据推理的合成规则进行决策，得到水循环泵频率的变化量△u的语言变量取值{负大，负中，负小，零，正小