智能变频空调模煳神经网络

《智能变频空调模煳神经网络》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、智能变频空调模糊神经网络控制系统的设计与实现答辩人：王铁权指导教师：井元伟教授一、绪论二、主要工作三、结论与展望自从1902年问世以来，空调在100多年的发展过程中，完成了从定频空调向变频空调的转变，其控制策略也相应的发生了翻天覆地的变化。绪论其中：为控制器输出量；为误差信号；为比例系数；为积分系数；为微分系数；为采样时间。国外研究现状PID控制：绪论常规模糊控制上世纪80年代开始，日本利用模糊控制理论率先研制出常规模糊变频空调，使空调控制技术有了划时代的进步。其控制框图如图1.1所示。图1.1房间空调器模糊控制框图绪论神经网络控制器：

2、神经网络在空调领域的研究和应用也越来越广泛，尤其美国、日本等发达国家的研究水平较高。在日本已经出现了基于遗传算法的模糊空调器，解决了常规模糊空调温度突变、隶属函数和模糊控制规则依赖专家的问题，具有较好的智能度。绪论图1.2模糊PID温控系统框图国内研究现状模糊PID温控系统：将模糊控制和PID控制相结合应用于变频空调的控制中绪论神经元PID控制器：采用神经元PID控制方法对变频空调的压缩机进行控制图1.3神经元PID控制器原理绪论BP神经网络控制变频空调的压缩机。多层感知网络主要包括:输入层、隐含层(也称中间层)、输出层。相邻层之间的各神

3、经元实现全连接。其结构如图1.4所示。图1.4神经网络结构图绪论本文的主要研究内容：(1)研究变频空调的智能控制方法，构造设计模糊神经网络控制器FNNC和神经网络预测器NNP，实现变频压缩机的在线智能调速；(2)针对智能变频空调对硬件控制的要求，设计室内、室外机硬件控制系统，并设计控制系统的软件；(3)对本课题的智能变频空调进行实验研究，优化相关控制参数，为该新型变频空调控制技术的进一步理论研究和实际应用奠定好基础。绪论智能变频空调控制系统控制方案空调系统的工作原理及基本结构图2.1变频式热泵型空调器制冷/加热原理图2.2智能变频空调系统

4、框图智能变频空调控制系统控制方案空调控制系统结构图2.3空调控制系统结构图智能变频空调控制系统控制方案控制系统方案的确定(1)磁阻电机(2)无刷直流电动机(3)异步电动机智能变频空调控制系统控制方案智能变频空调控制方法及总体方案构思将模糊控制和神经网络相结合用于变频压缩机的控制，以神经网络的层和节点分别对应模糊系统的各个部分，将模糊控制规则和隶属函数隐含地分布在整个网络中。用神经网络实现模糊推理，以神经网络的在线自学习能力实现模糊控制规则的改变。智能变频空调控制系统控制方案模糊神经网络基本原理模糊控制和神经网络控制是智能控制领域十分重要的

5、研究方法，模糊神经网络代表着人工智能的主要研究方向。如何真正将模糊神经网络广泛应用在现实世界中，是一项十分有意义的工作。图3.1模糊控制系统原理图在控制系统中选择温室中的温度误差和误差变化率作为模糊控制器的输入变量，就是输出控制量，二维模糊控制系统的结构如图3.2所示模糊神经网络基本原理输入输出变量及模糊化方法的确立图3.2二维模糊控制器结构图根据分析和专家经验总结出的温度控制规则如表3.1所示。模糊神经网络基本原理UECENBNMNSZEPSPMPBNBPBPBPBPMPMSZEZENMPBPBPMPMPSZEZENSPBPMPMPSZ

6、ENSNMZEPMPMPSZENSNMNMPSPMPSZENSNMNMNMPMZEZENSNMNMNBNBPBZEZENMNBNBNBNB表3.1模糊控制规则表其中，“重心”为量化清晰值，为模糊论域上的离散值，为隶属函数。模糊神经网络基本原理清晰化方法的确立选用重心法进行模糊判决m模糊神经网络基本原理神经网络理论基础人工神经元是生物神经元的近似模拟，它是一种多输入单输出非线性的信息处理单元。典型的人工神经元模型如图3.3所示。图3.3人工神经元模型模糊神经网络基本原理神经网络类型前向网络：可获得复杂的非线性处理能力，但是它缺乏丰富的动力学

7、行为。反馈网络：所有节点都是个输入和一个输出，是一种反馈动力学系统，它需要工作一段时间才能达到稳定。自组织网络：输出节点与相邻的其他节点广泛相连，并互相激励。每一邻域的所有节点对某种输入具有类似的输出，与输入模式的概率分布相接近。模糊神经网络基本原理模糊控制与神经网络的结合(1)神经元、模糊模型图3.6神经元、模糊模型模糊神经网络基本原理(2)模糊、神经模型：(3)神经与模糊模型该模型以神经网络为主体，以模糊控制器输出作为神经网络的输入，具有自学习的智能控制特性。该模型根据输入量的不同性质分别由神经网络与模糊控制并行直接处理输入信息，直接

8、作用于控制对象，各自发挥控制特点。本设计采用二维模糊控制器，模糊语言变量温差和温差变化率作为输入量，变频压缩机工作频率变化作为输出量。智能变频空调控制系统的模糊神经网络算法设计图4.1变频空调