飞机空调车的模糊CMAC-PID温度控制器设计.pdf

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1、第30卷第3期计算机仿真2013年3月文章编号：1006—9348(2013)03—0038—04飞机空调车的模糊CMAC—PID温度控制器设计潘琢金，张彬彬，毛艳娥，杨华(沈阳航空航天大学计算机学院，辽宁沈阳110136)摘要：关于飞机地面空调温度优化控制问题，飞机地面空调车温度控制系统具有参考模型不精确、非线性、时变、工作环境不稳定等特点。针对实际温度控制系统中应用到的传统PID温度控制器存在超调量大、响应速度慢、抗干扰能力弱等缺点，设计了一种新的响应速度快、稳定性高和抗干扰能力强的模糊CMAC—PID控制器。温度控制器利用小脑神经网络(C

2、MAC)较强的自适应能力，与模糊PID控制器并行工作，能够迅速、精确、稳定的达到系统所要求的温度值。用Madab软件进行实验，结果表明控制方式有效地改善了系统的动态性能、稳态精度和鲁棒性，具有较好的工程应用前景。关键词：飞机地面空调车；自适应性；小脑神经网络；模糊控制中图分类号：TPl83文献标识码：BDesignofCMAC-PIDTemperatureControllerforAirConditioningCartsPANZhuo—iin，ZHANGBin—bin，MAOYan—e，YANGHua(SchoolofComputerScien

3、ce，ShenyangAerospaceUniversity，ShenyangLiaoning110136，China)ABSTRACT：Thetemperaturecontrolsystemofaircraftgroundairconditioningcartshasthecharacteristicsofmodelinaccuracy，nonlinearity，time-varyingandworkenvironmentuncertainty．ThetraditionalPIDcontrolmethodcom·monlyusedforthe

4、systemhastheshortcomingsofhighovershoot，slowresponse，andweakanti—interferenceabilityandSOon．ThispaperdescribedthedesignofanewfuzzyCMAC-PIDcontrolmethodwithfastresponse，goodstabil—ityandstronganti-jammingvariables．Themethodtakestheadvantageofastrongeradaptiveabilityofthecereb

5、ellanetwork(CMAC)toworkinparallelwiththefuzzyPIDcontroller，andisabletoreachthetemperaturerequiredbythesystemrapidly，accuratelyandstably．Matlabsimulationresultsshowthatthecontrolmethodeffectivelyimprovesthesystemdynamicperformance，steady—stateaccuracyandrobustness，andhasagood

6、applicationprospect．KEYWORDS：Aircraftgroundair-conditionedcar；Self—adaptability；CMAC；Fuzzycontrol1引言飞机地面空调车是在飞机发动机停机状态下，在地面通电检查和维修飞机电器电子设备时，给飞机设备舱提供干燥洁净的温度和湿度的冷风、热风和通风，用来控制飞机电器电子设备工作环境条件的设备⋯；以保证飞机电子、电气设备的工作性能和可靠性，延长设备使用寿命。飞机地面空调车一般由供风、制冷和控制系统以及车体、管道等部分组成，其核心部分是温度控制系统，温度控制系统多

7、是基于常规PID控制算法。这种控制方法对于确定的被控对象，适当调整PID参数即可获得比较满意的效果，但是在实际应用中，飞机地面空调车所处环境复杂多变，导致温度控制对象具有大滞后、时变及非线性等特点，尤其是基金项目：辽宁省科学技术基金项目(20091059)；航空科学基金项目(2008ZC54007)；沈阳市人才资源开发专项基金项目(SYRC201001)收稿日期：2012—06—06修回日期：2012—06—26—38一在一些紧急情况下，温度控制器必须能够迅速、精确、稳定的达到所期望的温度值。因此，单纯依靠常规PID算法，很难满足飞机地面空调车

8、战备的实时性和可靠性。近些年来随着智能控制在理论上和技术上的发展，将智能算法引入到温度控制系统中成为提高控制性能的方法之一。文献[2-3]提出的自适应