探索专家控制技术在中央空调系统中的应用研究

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1、重庆大学硕士学位论文专家控制技术在中央空调系统中的应用研究姓名：陈丹申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：童明俶20060401重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要论文的研究工作是以某市交通指挥中心的中央空调监控项目为背景展开的。中央空调自动控制是楼宇自动化系统(BAS)最主要的组成部分。中央空调系统的控制质量不仅决定了空调场所的舒适程度，而且直接关系到建筑物的能耗水平。当前中央空调系统的控制主要采用的还是传统的PID控制。但中央空调系统是一种干扰因素多、强非线性、各回路间强耦合的复杂系

2、统，PID控制模式几乎无法达到高效、节能的运行指标。智能控制技术不需要有精确的数学模型作为基础，尤其适合应用于象中央空调这样复杂的系统。论文采用专家控制技术和传统的PID调节相结合，改善了中央空调系统的动、静态性能，大幅度节约了能源，具有相当的工程实用价值和一定的学术理论研究价值。论文分析了专家控制的基本原理、基本思想和控制目标，着重阐述了专家控制系统的基本结构及其特点，以及构建专家控制器的基本要求和设计原则；剖析了中央空调系统的工作原理、被控对象和控制目标，讨论了目前中央空调采用的PID控制算法

3、及其存在的问题。论文的主要贡献在于：结合实际工程项目，对在中央空调系统中应用实时专家控制技术的可行性进行了论证；将专家控制技术和PID调节相结合构建了该工程的中央空调专家控制系统，包括系统总体结构设计、控制区域的合理划分、以及相应诸硬件的配置设计；构建了控制系统软件架构，并采用西门子Step7软件进行了现场级控制器的MMI编程，同时运用OPC技术实现WinCC实时数据库与现场控制级的通信；作者还建立了专家控制的控制规则集合（5个子集，数十条规则），以及各子集的控制流程；运用SQLServer200

4、0设计了中央空调专家控制系统的总数据库[expertcontrol]；用C++代码编制实时推理模块COD文件，以形成控制策略，从而完成了系统推理机的设计；论文还采用组态软件WinCC进行了组态监控设计，并采用ODBC技术完成了管理层与专家控制器间异构数据库的数据通信，构造出的人机界面生动、友好，功能齐全，充分满足工程需要。论文以较好的逻辑阐述了作者在构建中央空调专家控制系统中所作的大量工作与贡献，并充分体现了作者在整个过程中的设计思想与创新。不难看出，将专家控制技术应用于中央空调系统，论文的研究不

5、仅在学术上具有相当的参考价值，在工程实际应用方面也具有非常现实的意义。关键词：专家控制，中央空调，实时专家控制系统，数据库，推理机I重庆大学硕士学位论文英文摘要AbstractThisthesisiscarriedoutbasedonthecentralair-conditioncontrolprojectofacitytrafficcontrolcenter.Automaticcontrolofcentralair-conditionisthemaincomponentinthebuilding

6、automationsystem.Thecontrolqualityofcentralair-conditionsystemnotonlydeterminescomfortdegreeofair-conditionplaces,butalsohasadirecteffectonthelevelofenergyconsumptionofbuilding.CurrentlythetraditionalPIDcontrolisusedinthecentralair-conditionsystem.How

7、ever,thecentralair-conditionsystemisacomplexsystemwhichismoreinterferencefactors,strongnonlinear,heavycouplingbetweentheloops,PIDcontrolmodeisalmostunabletoachievemoreefficient,lessenergyconsumptionperformanceindex.Intelligentcontroltechnologyneedn’ta

8、precisemathematicalmodel,whichisespeciallysuitableforcomplexapplicationssuchascentralair-conditionsystem.ThecombinationofexpertcontroltechnologiesandtraditionalPIDcontrolisusedinthispaper.Thissystemimprovedthedynamicandstaticstateperformanceof