室温pid控制实验系统的研究new

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1、Y1530610硕士学位论文室温PID控制实验系统的研究StudyofPIDControlofRoomTemperatureExperimentalSystem学科专业：供热、供燃气、通风与空调工程研究生：高磊指导教师：安大伟教授天津大学环境科学与工程学院二零零八年六月中文摘要近些年，随着暖通空调自控系统在我国的蓬勃发展，采用自动控制的空调、供热系统已经在智能建筑中比比皆是。但是从大多数的实际控制系统来看，运行的效果却不尽如人意。原因主要为：①设计师在进行自控系统设计时通常只能凭借经验进行设计，缺乏相应的辅助设计手段；②控制策略及控制参数的取值合理与否一般只能在系统完工后，根据现场实际运行效果

2、来判断，若不合理只能做局部的调整和修改，难以实现优化控制。本文在经典控制理论指导下，对自控领域控制系统分析设计软件一一MATLAB／Simulink在室温控制系统中的应用进行了研究。在研究中以室温PID控制实验柜空调系统为研究对象，首先对系统各被控对象进行特性分析和仿真模型的建立，再运用拉普拉斯变换及Z变换将其转化为传递函数形式(离散部分转化为脉冲传递函数形式)，将各环节用传递函数表示后，在MATLAB／Simulink模块下将各环节连接，建立起室温PID控制系统的模型。在此基础上运用MATLAB为其设计PID控制参数并仿真整个控制过程，得到控制系统时域分析下的MATLAB仿真性能。本课题运用

3、扩充临界比例度法整定PID控制参数，，得到了一整套PID控制参数及PI控制参数。为考察MATLAB辅助设计下系统的实际控制性能，将整定后的PID控制参数及PI控制参数进行了上机实验，与仿真实验性能进行对比。通过对比实验的考察，证明了运用MATLAB辅助设计的控制系统，取得了很好的控制效果，其设计分析结果有很强的实用性和较高的参考价值。应用MATLAB／Simulink进行的辅助分析和设计具有相当的可信度及指导意义，在实际的工程中可以利用其缩短控制工程前期的验证与设计时间，及早发现问题，并提出合理的控制方案。关键词：室温，自动控制，PID控制，计算机辅助设计，仿真ABSTRACTInrecent

4、years，HVACautomaticcontrolsystemdeveloppedvigorouslyinChina，automaticcontroloftheair-conditioning，heatingsystemcanbefoundeverywhereinintelligentbuilding．However,inmostoftheactualcontrolsystem，theresultsarenotsatisfying．Themainreasonsfor：①designersinautomaticcontrolsystemdesignusuallyonlybyvirtueofex

5、perience．1ackofaided—designtools；②Thatthecontrolstrategy¶metervalueiswhetherproperornotbeusuallyjudgedaccordingtotherunningperformanceonthespotonlyafterthesystemisfinished．If‘somefaultisfound，itisonlyadjustedandmodifiedlocally,thatmadeitdifficulttorealizeoptimizationcontr01．Undertheguidanceofthe

6、classictheoryofautomation，thestudyisthecounteratroomtemperaturePIDcontrolofair-conditioningsystems．Firstofallanalyzepropertiesandestablishsimulationmodelfortheobjectsofsy当,tem。accordingtothelawofconservationofenergyandquality，Newton’SLawsofMotiontoestablishmodel．andthenestablishdifferentialequations

7、，re．useLaplacetransformandZtransformtotransfertheformoffunction(discretepartsintoapulsetransferfunctionform)．WithallsectorsofthattransferfunctionMATLAB／Simulinkmoduleenvironmentconnect’alllinkstoestab