关于航天发射场空调加热器温度优化控制

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1、第34卷第2期计算机仿真2017年02月文章编号：1006—9348(2017)02一0097—04关于航天发射场空调加热器温度优化控制杨永利，丛华，江鹏程，冯辅周(装甲兵工程学院机械工程系，北京，100072)摘要：目前航天发射场空调加热器采用PID控制，由于加热器存在滞后性和非线性，较难获取优异的PID控制参数，进而影响加热器控制效果。为提高控制效果，提出了一种预测PID控制方法，在获得系统模型的基础上，根据预测控制和PID控制的基本理论，离线计算得到PID控制器参数，进而对系统实施控制。最后以航天发射场空调加热器为对象，通过仿真验证了预测PID所得的控制参数比现有参数的控制效果好。

2、所提方法充分利用了预测控制和PID控制的优点，可用于提高发射场空调系统加热器的控制效果。关键词：发射场；加热器；预测控制中图分类号：TB61+5文献标识码：BResearchontheOptimizationControlofTemperatureforHeaterofAirHandlingUnitinSpacecraftLaunchingSiteYANGYong—li，CONGHua，JIANGPeng—cheng，FENGFu—zhou(DepartmentofMechanicalEngineering，AcademyofArmoredForceEngineering，Beijing

3、100072，China)ABSTRACT：Atpresent，PIDcontrolmethodisusedintheheaterofairhandlingunit(AHU)inspacecraftlaunch—ingsite(SIS)，whereasitisnotaeasyworktoobtaintheexcellentPIDcontrolparametersforhysteresisandnonlin—earityofheater，whichinfluencesthecontroleffect．Inordertoimprovethecontroleffect，thispaperpro

4、posesapre—dictivePIDcontmlmethodbasedonthesystemmodel．WecombinedthebasictheoryofbothpredictivecontrolandPIDcontrol，thencalculatedthePIDcontrollerparametersoff—line，andimplementedcontroltothesystem．Atlast，wetooktheheaterofAHUinSISasstudyobject，andverifiedthatthecontrolparametersobtainedbypredictiv

5、ePIDcangetbettercontrolperformancethanthecontrolparametersusedatpresent．TheproposedcontrolmethodmakesuseofthemeritsofbothpredictivecontrolandPIDcontrol，andcanimprovethecontroleffectofheaterofAHUinSLS．KEYWORDS：SLS；Heater；Predictivecontrol1引言航天发射场空调系统调节空气的温度、湿度和纯净度，给发射器提供特定状态的空气，空调出口的温湿度(设定温湿度值)达到目

6、标即可，而对室内或封闭空间的空气状态关心较小⋯。随着航天器高精密电子设备以及新型材料的进一步应用，对温湿度环境要求更加严格，为保证航天器的顺利发射和后续可靠工作，非常有必要研究空调系统的精确控制。加热器是空调系统非常重要的部件，用于提高环境温度。现有的空调加热器控制技术以PID控制技术为主。PID收稿日期：2016—03—23修回日期：2016—04-06控制技术因其原理简单、易于实现等优势，但整定PID参数存在困难。Zaheeruddin-2o等采用神经网络获取PID的控制参数。安大伟"1等建立了某空调温控系统的神经网络PID，验证其控制速度快，超调小。但由于模糊控制器设计存在困难，神

7、经网络对系统历史数据的完备度要求，且无法对其结构和计算结果的精确性进行解释，所以基于模糊控制和神经网络的PID参数整定方法应用受限。Shen-41和Rodrigo_51等提出一种模糊神经网络调节PID控制参数的方法，融合了神经网络和模糊逻辑的优点，提高了控制效果。此处提出一种基于预测控制技术的PID整定方法，首先通过实验获得系统模型，然后利用预测控制和PID控制理论进行公式推导，离线计算得到PID控制器的控制参数，进而对系统进行控制