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《变风量空调系统中的室温模糊自适应控制 - 4 文献标识码： bnew》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、变风量空调系统中的室温模糊自适应控制变风量空调系统中的室温模糊自适应控制112陈艳平安世奇孙明12(内蒙古科技大学信息工程学院包头014010)(清华同方股份有限公司北京100083)摘要：本文提出了变风量空调系统中室温控制方案。针对控制对象的大惯性、大时延特点，采用了串级控制策略；针对对象的非线性和不确定性，主控器采用了一种新的模糊自整定PID参数的方式，经仿真验证，该主控器具有良好的动、静态性能，特别是在鲁棒性方面大大优于常规PID控制器。关键词：变风量温度模糊自适应仿真+中图分类号：TP273.4文献标识码：BT
2、heFuzzy-Self-AdaptiveControlofRoomTemperatureinVAVsystems112ChenYan-pingAnShi-qiSunming1(InformationEngineeringInstitute,InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,Baotou014010,China)2(TSINGHUATONGFANGCO.,LTD.,Beijing100083,China)KEYWORDS：VariableAirVolume,te
3、mperature,Fuzzy-self-adaptive,emulationABSTRACT:AcontrolschemeforroomtemperaturecontrolinVariableAirVolume(VAV)air-conditioningsystemispresentedinthispaper.Withregardtolargeinertialandgrand-lagcharacterofcontrolobject,cascadecontrolstrategyisappliedinthecontrols
4、cheme.Aimingatnon-linearanduncertaintiesofcontrolobject,anewkindofcontrollerbasedonfuzzyself-settingPIDparametersisappliedinthemaincontroller.TheemulationresultssuggestthatthenewFuzzy-PIDcontrollerhassoundperformancesbothindynamicandstaticstate.Anditmakesthecasc
5、adesystemmuchbetterastothecharacterofrobustadaptation.1控制系统的设计方案变风量空调系统是一种新型、节能的空调方式,但在我国却难以推广。究其原因，在于其控制过程复杂，各控制环节间存在耦合，尤其是对于系统中最为重要的室温控制,难以实现良好控制效果。所以本文对此做了深入的研究。室内温度的控制是对传热过程的控制，温度控制对象是多容的，易受各种因素变化的影响，且时间常数较大、纯滞后也较大，属于典型的非线性、时变系统。为了获得较好的温度控制品质，本文引入了串级控制方式。其中，
6、主回路为温度控制回路，主控制量为室内温度；而副控制量为风量，副回路为风量控制回路，依靠该副回路使得控制系统本身具有一定的自适应和抗干扰能力。副控制器采用比例调节，主要用于消除系统的惯性和延迟，实现快速跟踪。由于常规PID调节对于一些非线性和时变系统的控制效果差,而模糊控制由于本身具有对参数变化和噪声不敏感的优点，且在模糊规则制定时实际上就隐含了解耦的思想，这在一定程度上会削弱耦合的影响，所以据被控对象特点，本系统在主控制器中引入了模糊控制，使其对预定PID参数进行在线调整，以进一步增强系统对不确定性因素的适应性，取得好
7、的控制效果。确定PID预定参数可先由常规PID调节对系统进行控制，按衰减比为4：1的衰减比例度法加经验试凑法整定至系统响应效果达理想时，就可将这组PID参数作为预定值。2温度模糊控制系统的建立2.1模糊控制器的结构设计以常规PID控制为基础，采用模糊推理思想，将被控量的偏差e及偏差变化率ec作为二维模糊控制器的输入变量,通过模糊控制器的输出变量去在线整定PID各参数。其结构框图如图1示。图中，Δkp、Δki、Δkd分别为模糊推理结果，即修正参数。则PID控制的比例增益、积分增益、微分增益kp、ki、kd分别由以下各式决
8、定：1变风量空调系统中的室温模糊自适应控制kp=kp’+{Ei,ECi}p=kp’+Δkp；ki=ki’+{Ei,ECi}i=ki’+Δkikd=kd’+{Ei,ECi}d=kd’+Δkd；其中：kp’、ki’、kd’分别为PID预定值。2.2模糊集、论域、隶属函数的确定二维模糊控制器输入、输出变量模糊子集分别为E、EC、Δkp、
