中央空调自控系统虚拟实验平台的研究

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1、山东建筑大学硕士学位论文中央空调自控系统虚拟实验平台的研究姓名：黄广国申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：刘浩20080501山东建筑大学硕士学位论文摘要当前的科学研究和教育领域中，过程控制类虚拟实验室的建设正在被各高等院校所重视。本文在研究网络虚拟实验的基础上，充分利用计算机及网络技术，在现有的优秀而成熟的软件平台上进行系统整合，组建了多种结构的空调自控系统网络虚拟实验室，实现了对传统的中央空调自动控制实验教学方法的改进和创新。文章首先介绍了中央空调自控系统虚拟实验的研究背景、基本过程及关键问题。根据中央空调系

2、统的控制模型不易建立，高级语言不适于虚拟界面的构建等特点，提出了利用Matlab与PCAuto构建网络虚拟实验平台的方案。Matlab用于建立控制系统的实验模型，工业组态软件PCAuto用于组态良好的实验界面，通过DDE、OPC和SQL技术实现了Matlab与PCAuto的无缝连接，从而两者结合建立了一个模型容易调整，界面十分友好的虚拟的、实时的仿真实验平台。在建立虚拟实验平台的过程中，重点研究了中央空调实验模型的建立，软件接口的开发及通信方式的选择。文章以机理建模为基础，分析了空调系统各个典型环节的特点，推导、建立了空调系统主要

3、环节的数学模型。通过对Matlab与PCAuto接口的研究，提出了利用DDE，OPC和SQL技术完成PCAuto与Matlab的实时性通信。考虑到虚拟实验平台应用的局限性，在虚拟实验平台的基础上，利用MatlabwebServer和DrawaomControl容器及Strategybuilder控制策略生成器成功实现了虚拟实验平台在Internet上的运行，组建了B／S结构和C／S结构相互融合的空调自控系统网络虚拟实验室。考虑到中央空调系统的非线性、大滞后等特点，文章对智能控制在虚拟实验中的应用进行了研究。利用Matlab建立了模

4、糊控制专家库，并对控制器结构进行优化，然后通过插值法在数据表中实现了智能控制算法由Matlab到工业组态软件的移植，突出了智能控制算法在实验教学上的应用，并将智能控制算法拓展到工业现场应用。实验用户可以通过此实验平台掌握中央空调的运行工艺和控制要求，并可以完成中央空调控制系统的计算机辅助设计与仿真分析，也可以通过Interact远程改变控制器的参数和观看实验效果。文章最后通过典型的实验项目说明了虚拟实验平台的优越性和实用性，实验结果表明，本虚拟实验平台不仅可以满足教学的需要，还可以在实际应用中获得推广。关键词：PCAuto，Mat

5、lab，DDE，OPC，虚拟实验，中央空调，模糊控制山东建筑大学硕士学位论文Theresearchofvirtualexperimentoncontrolofcentralair-conditioningHuangGuangguo(TestingTechnology&AutomaticEquipment)DirectedbyLiuHaoABSTRACTV'trtualLababoutprocesscontrolhasbeenpaidmoreandmoreattentionincurrenteducationandscience．T

6、hispaperexplainshowtousesuperiorsoft-waretodevelopvirtualexperimenLItisthetechnicalinnovationofconventionalexperimentmethodtoachievetheteachingofair-conditioningcontrolsystem．Firstly,thisarticleintroducestheteachingofair-conditioningcontrolsystem,andexplainsthel℃asono

7、fstudyaboutvirtualexperiment．Becausethemodelofair-conditiondingisnoteasytobuild．thepaperUSeSthesoftwarePCAutoandMa廿abtoachievethebuildingofvirtuallab，andbuildsthecommunicationofMaflabandPCAutosoftware．ThecommunicationinterfaceofMatlabandPCAutoincludesthreeforms：DDE，OP

8、CandSQL．Sowecanbuildvirtualandrealtimecontrolexperimentplatform．Intheprocessofbuildingtheexperimentplatform,thepaperbuildsth