空调系统的智能控制策略研究

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1、北京工商大学硕士学位论文空调系统的智能控制策略研究摘要随着人们生活水平的不断提高，智能建筑得到了迅猛发展，并已成为21世纪建筑业的发展主流。而空调系统是智能建筑中楼宇自动化的一个非常重要的组成部分，在各个行业、各个部门中得到了』“泛的应用，因此对空调系统的研究十分必要。本课题的任务是在研究空调系统的数学模型的基础上，研究空调系统的智能控制策略，并对空调温度控制系统进行仿真研究。本文在阐述了空调系统的原理之后，根据热力学和传热学知识，利用机理法建立了被控对像即空调房间在两种方式(定风量系统和变风量系统)下的数学模型，求出了空调房间的传递函数，并给出了传递函数中各参数的确定方法。同时求出了表

2、冷器及空调系统其它环节的数学模型，从而建立了整个控制回路的数学模型。本文基于过程控制系统中常用的PID控制，利用仿真软件MATLAB完成了系统的响应曲线测试。针对常规PID控制参数整定困难、无法克服超调而造成能源浪费的问题，设计了模糊控制器，通过理论分析和仿真实验证明，模糊控制在空调系统中实时性强，系统的动态响应超调小，具有较高的实用价值。在模糊控制系统仿真的研究中发现虽然模糊控制较普通的PID控制调节迅速，但响应曲线表明，在响应过程的不同阶段，系统对模糊控制器的比例因子和量化因子要求不尽相同，因此提出了参数自调整模糊控制器的设计，它是一种基于规则修改的模糊控制，它的模糊控制规则可随它所

3、控制的过程的运行和环境的变化而自动的修改，从而使系统的性能达到令人满意的水平。仿真实验表明，这种控制方法较之常规的固定模糊控制规则的模糊控制方法，对环境变化有较强的白适应能力，在随机环境中能对控制器进行自动校正，使得在被控对象特性变化或较大扰动的情况下，控制系统保持较好的性能，是一种比较理想的控制方法，具有广阔的发展应用前景。关键词：空调系统，数学模型，常规PID控制，模糊控制，参数自调整模糊控制仿真空调系统的智能控制策略研究RESEARCH0NINTELLIGENTCoNTROLSTRATEGYOFAtR—CoNDITIoNDJGSYSTEMABSTRACTAlongwithlivin

4、gstandardsimproving，moreandmoreintelligentbuildingscometotruth．Asallimportpartofintelligentbuildings．air-conditioningsystemabstractspeople’Smoreattention．Thisthesischieflystudiesthetemperaturecontrolsystembywayofsimulation，includingroutinePIDcontrol，fuzzycontrolandadaptiveparameterscontrol，Itiswe

5、llknownthatthedynamicperformanceofaHeating，VentilationandAirConditioning(HVAC)systemhasgreatimpactonpowerandenergyconsumption，aswellasonindoorairquality．Inordertostudythesystemperformanceatthedesignstage，itisnecessarytoobtainapproximatemathematicalmodelsforsystemcomponents．Inthisthesis，thedynamic

6、modelforroomisderivingbyenergy-conversationequations．Anditapproximatelyequalstoafirst—orderlag．Theparameters—estimationisalsogivenintables．Themodelofwholecontrolsystemiscreatedafterachievingeverycomponent’Smodel，andthedynamicresponsecurveofPIDcontrolisobtainedbywayofsimulationsoftware．Secondly,in

7、ordertoresolvethedifficultiesinsettingPIDparametersandavoidingovertook，thefuzzycontrollerisdesigned．Throughtheoryanalysisandsimulationexperiments，wecancometoaconclusionthatfuzzycontrolisagoodmethod，ithasgoodfeaturesofr