動態(tài)矩陣模糊PID算法的空調(diào)房間溫度控制

在基本模糊控制器的基礎上,建立參數(shù)自調(diào)整模糊控制器,用以調(diào)節(jié)空調(diào)房間溫度,并用mat-lab軟件對該控制器進行仿真。結果表明,參數(shù)自調(diào)整模糊控制器具有較快的響應速度和較小的穩(wěn)態(tài)誤差,同時對被控對象的參數(shù)變化有一定的自適應能力。

在基本模糊控制器的基礎上，建立參數(shù)自調(diào)整模糊控制器，用以調(diào)節(jié)空調(diào)房間溫度，并用matlab軟件對該控制器進行仿真。結果表明，參數(shù)自調(diào)整模糊控制器具有較快的響應速度和較小的穩(wěn)態(tài)誤差，同時對被控對象的參數(shù)變化有一定的自適應能力。

中央空調(diào)房間溫度控制系統(tǒng)是一個復雜系統(tǒng),針對一次性整定得到的pid參數(shù)難以保證系統(tǒng)控制始終處于優(yōu)化狀態(tài)和良好的品質(zhì)特性,提出了參數(shù)自整定方法,通過實時改變pid參數(shù)從而保證控制系統(tǒng)的優(yōu)良品質(zhì)。結合粒子群優(yōu)化算法和模糊控制以及傳統(tǒng)pid控制各自的優(yōu)勢,設計了一種新的自適應模糊pid控制器。鑒于pid控制器的性能完全依賴于其參數(shù)的整定和優(yōu)化,采用粒子群算法離線優(yōu)化pid參數(shù),并利用模糊控制在線調(diào)整pid參數(shù),以取得良好的控制效果。利用matlab軟件進行了數(shù)字仿真。仿真結果表明,方法調(diào)節(jié)精度較高,調(diào)節(jié)迅速,超調(diào)小,具有一定的可行性。

利用matlab軟件中的模糊工具箱和simulink仿真工具對變頻空調(diào)器的溫度進行模糊控制器設計并仿真。通過仿真模擬發(fā)現(xiàn)變頻空調(diào)器的溫度控制采用單純的模糊控制雖魯棒性較強,但存在穩(wěn)態(tài)誤差,以后可考慮研究采用模糊pid控制器,將兩者有力的結合起來,使其達到更快的動態(tài)響應、更小的超調(diào)。采用該仿真工具其方法簡單可靠,易于實現(xiàn),可以大力推廣。

介紹了空調(diào)房間室內(nèi)溫度控制的途徑和方法,分析了空調(diào)房間內(nèi)空氣計算參數(shù)溫度對熱舒適性和建筑能耗的影響,指出在一定溫度和濕度的范圍內(nèi),通過提高室內(nèi)溫度的途徑來減少空調(diào)系統(tǒng)能耗的方法。

空調(diào)房間的溫度控制與節(jié)能

空調(diào)系統(tǒng)在智能建筑中使用越來越普遍,但其能耗大,約占整個建筑能耗的60-70%。因此,如何有效設計空調(diào)系統(tǒng)的控制策略成為建筑節(jié)能和提高建筑舒適度的重要研究內(nèi)容?？照{(diào)房間是一個復雜的熱動力模型,受室外氣溫、人體活動、電源電壓波動等干擾。而常規(guī)smith預估器對被控對象參數(shù)和結構的變化十分敏感,鑒于此,將單神經(jīng)元pid作為smith預估的主控制器,并對其學習規(guī)則進行改進,采用仿人智能思想對神經(jīng)元的比例系數(shù)進行在線自調(diào)整。仿真結果表明,所提出的控制方法具有超調(diào)小、抗干擾能力和魯棒性強的優(yōu)點,對空調(diào)房間的溫度控制是行之有效的。

本文采用模糊pid算法,設計出變頻空調(diào)溫度控制器。利用matlab建立了空調(diào)房間溫度控制仿真模型。仿真結果表明,模糊pid相結合可使控制效果大大提高。

針對同一個空調(diào)房間構造了pid控制器、模糊控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡控制器三種控制器,并利用matlab軟件中的simulink工具箱對三種控制器的性能進行了比較.

介紹了幾種房間溫度的控制方法,并在此基礎上提出了一種改進方法,即可變論域參數(shù)自調(diào)整fuzzypid控制方法。同時,利用matlab軟件的simulink和fuzzy工具箱進行了仿真。結果表明,該控制方法控制效果好,有較強的魯棒性。

通過將pid算法運用在arm中實現(xiàn)對中央空調(diào)溫度控制,利用matlab的數(shù)據(jù)建模功能并將相應參數(shù)傳遞給arm芯片,硬件中通過uart進行數(shù)據(jù)通訊,并將數(shù)據(jù)通過matlab進行顯示并分析結果.從而評估分析模糊算法對空調(diào)控制的影響效果,以提高智能建筑中空調(diào)的運行效率,達到系統(tǒng)節(jié)能的目的.結果表明:溫度調(diào)節(jié)時間由原來的200s大約縮短到100s左右,最大偏差減小為0.5℃.

基于arm的模糊pid算法控制空調(diào)溫度的研究——通過將pid算法運用在arm中實現(xiàn)對中央空調(diào)溫度控制，利用matlab的數(shù)據(jù)建模功能并將相應參數(shù)傳遞給arm芯片，硬件中通過uart進行數(shù)據(jù)通訊，并將數(shù)據(jù)通過matlab進行顯示并分析結果．從而評估分析模糊算法對空調(diào)控制的影...

注塑機料筒溫度是注塑工藝的重要參數(shù),對料筒溫度進行有效地控制是保證塑料制品成型質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。料筒溫度系統(tǒng)是一個多變量、離散、間歇工作、大滯后、非線性、強耦合且需要人工參與的復雜系統(tǒng)。本文采用模糊變系數(shù)pid控制,用模糊規(guī)則對模糊變系數(shù)pid算法中的系數(shù)進行在線修正。結果表明該算法提高了溫度控制系統(tǒng)的魯棒性,超調(diào)減小,提高了注塑機料筒溫度控制的精度。

針對溫度對象有非線性、大時滯、強耦合等特點,將模糊控制與pid控制結合起來,設計了一種模糊pid控制器.此控制器基于誤差的變化特點,對比例和微分系數(shù)及時調(diào)節(jié).調(diào)整的方法是:當偏差較大時,調(diào)大比例系數(shù),增快系統(tǒng)的響應速度;當偏差較小時,而偏差微分較大時,調(diào)小比例系數(shù),提高控制精度.通過在鋁擠壓實驗平臺測試表明,模糊pid算法比常規(guī)pid算法具有上升時間短、響應速度快、控制精度高等特點,模糊pid算法對溫度控制系統(tǒng)有良好的控制性能.

注塑機料筒溫度是注塑工藝的重要參數(shù),對料筒溫度進行有效地控制是保證塑料制品成型質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。料筒溫度系統(tǒng)是一個多變量、離散、間歇工作、大滯后、非線性、強耦合且需要人工參與的復雜系統(tǒng)。采用模糊變系數(shù)比例—積分—微分(pid)控制,用模糊規(guī)則對模糊變系數(shù)pid算法中的系數(shù)進行在線修正。結果表明該算法提高了溫度控制系統(tǒng)的魯棒性,超調(diào)減小,提高了注塑機料筒溫度控制的精度。

注塑機料筒溫度是注塑工藝的重要參數(shù),對料筒溫度進行有效地控制是保證塑料制品成型質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。料筒溫度系統(tǒng)是一個多變量、離散、間歇工作、大滯后、非線性、強耦合且需要人工參與的復雜系統(tǒng)。本文采用模糊變系數(shù)pid控制,用模糊規(guī)則對模糊變系數(shù)pid算法中的系數(shù)進行在線修正。結果表明該算法提高了溫度控制系統(tǒng)的魯棒性,超調(diào)減小,提高了注塑機料筒溫度控制的精度。

為了解決變風量(vav)空調(diào)房間溫度控制系統(tǒng)中非線性、滯后等缺點,采用一種模糊smith-pid控制策略,通過水域溫度控制實驗進行驗證,并與常規(guī)smith算法在不同溫度下的穩(wěn)定性、魯棒性等進行比較研究,同時論證了模糊smith-pid控制算法在空調(diào)房間溫控系統(tǒng)中的實用性和有效性。實驗結果表明,模糊smith-pid控制算法可使溫度控制精度在±0.5℃,驗證了該算法的優(yōu)越性。

在工業(yè)窯爐溫度控制系統(tǒng)中,由于被控參數(shù)具有時變性、非線性、不確定性,常規(guī)pid控制算法難以滿足控制要求。該文采用模糊pid自整定控制算法,重點介紹模糊pid控制的基本原理及其在泡沫玻璃生產(chǎn)中的應用。

溫室溫度系統(tǒng)具有大時滯性、大慣性等特點,傳統(tǒng)的控制方法效果不甚理想。為此,提出了一種模糊pid控制方法,可根據(jù)溫度偏差和溫度偏差變化率實時調(diào)整pid參數(shù)。通過matlab仿真表明,該控制方法可以使溫室溫度控制系統(tǒng)動態(tài)響應快、魯棒性強、穩(wěn)態(tài)精度高、超調(diào)量小、抗擾動能力強,具有良好的控制效果。

以典型的空調(diào)房間為例,分析了新風和回風對室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響。研究表明室內(nèi)污染源的不斷增加是室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化的主要原因,新風的質(zhì)量直接影響室內(nèi)空氣品質(zhì),回風是室內(nèi)空氣的二次污染源。導出了新風和回風對室內(nèi)空氣污染的理論計算公式,通過仿真表明:基于室內(nèi)空氣中典型的有害氣體體積分數(shù)(以co2為代表)的變化來控制新風量,是非常有效的。

指出房間動態(tài)數(shù)學模型在控制系統(tǒng)中的重要性,簡化了建立房間的理論數(shù)學模型,通過系統(tǒng)辨識的方法建立房間的模型,最后利用辨識的數(shù)學模型對階躍響應的仿真結果和實測溫度進行比較,從中可以選擇所需精度的數(shù)學模型,進而考慮控制系統(tǒng)的設計和調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定。

面對當前嚴峻的節(jié)電形勢,提出了“合理提高空調(diào)房間溫度來節(jié)約空調(diào)用電”的倡議。本文分析了這種節(jié)能措施的機理和節(jié)能效果的影響因素,同時以北京市為例分析了這種措施能夠帶來的節(jié)電效果和社會效益,并進一步提出了其他空調(diào)節(jié)能的途徑。