模糊自適應(yīng)PID控制的中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)

空調(diào)房間溫度控制是一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng),用傳統(tǒng)的pid控制達(dá)不到較好的控制效果。以變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)作為控制對(duì)象,設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)pid控制器,并運(yùn)用matlab/simulink對(duì)空調(diào)房間溫度的控制進(jìn)行了仿真,達(dá)到了比較理想的控制效果。仿真結(jié)果證明,模糊自適應(yīng)pid控制器應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)具有較好的魯棒性、快速性和準(zhǔn)確性的優(yōu)點(diǎn)的事實(shí)得到了證實(shí),這種控制方式的控制效果優(yōu)于常規(guī)pid控制且有利于節(jié)能。為空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)控制的研究和應(yīng)用提供了有意義的參考。

中央空調(diào)的耗能問(wèn)題日益引起人們的關(guān)注.由于其系統(tǒng)存在很大程度的非線性、大滯后和參數(shù)時(shí)變性,因而.采用傳統(tǒng)的pid控制有很大的困難.模糊控制的優(yōu)點(diǎn)是能夠得到較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,并且無(wú)需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,適應(yīng)性強(qiáng),上升時(shí)間快,魯棒性好.但模糊控制受模糊規(guī)則有限等級(jí)的限制易引起誤差.設(shè)計(jì)中采用at89c58作為控制內(nèi)核,結(jié)合模糊控制和pid算法的優(yōu)點(diǎn),提出參數(shù)自適應(yīng)模糊pid算法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)已證明了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性及抗干擾能力,能滿足變流量控制系統(tǒng)的需要[1].

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，常規(guī)pid的應(yīng)用極為廣泛，但是常規(guī)pid控制在控制精度，響應(yīng)速度等方面略顯不足。對(duì)常規(guī)pid和模糊自適應(yīng)pid控制進(jìn)行比較，運(yùn)用matlab中的simulink工具箱進(jìn)行建模仿真，并在plc中對(duì)模糊自適應(yīng)pid控制進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)出模糊自適應(yīng)pid控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)。

針對(duì)中央空調(diào)變風(fēng)量溫度控制系統(tǒng)非線性、大滯后和時(shí)變性等特點(diǎn),借鑒生物免疫反饋調(diào)節(jié)原理和模糊邏輯控制理論,設(shè)計(jì)了一種模糊免疫自適應(yīng)pid控制器,建立了仿真模型,并對(duì)其進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明,該控制器能有效改善系統(tǒng)的動(dòng)穩(wěn)態(tài)特性和魯棒性。

針對(duì)變風(fēng)量(vav)空調(diào)控制系統(tǒng)采用單純的比例-積分-微分(pid)控制該系統(tǒng)很難達(dá)到其節(jié)能和舒適的作用。采用將模糊控制與pid控制兩種控制方法相結(jié)合用于該空調(diào)控制系統(tǒng)中,并通過(guò)仿真工具對(duì)兩種控制方法分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,其結(jié)果表明模糊自適應(yīng)整定pid控制比單純的pid控制具有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、更小的超調(diào),具有較強(qiáng)的魯棒性,其節(jié)能和舒適效果明顯。

針對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)受行駛速度以及環(huán)境溫度的影響,車廂內(nèi)溫度變化具有非線性、時(shí)變等問(wèn)題,使得傳統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)器難以滿足控制要求。因此,在傳統(tǒng)pid控制理論的基礎(chǔ)上,提出了面向汽車空調(diào)系統(tǒng)的模糊pid控制方法。該方法將檢測(cè)到的溫度值變換到相應(yīng)的論域并轉(zhuǎn)換成合適的語(yǔ)言值,通過(guò)建立隸屬度函數(shù),在模糊規(guī)則下進(jìn)行模糊推理,從而得到精確的控制量。最后,在汽車空調(diào)系統(tǒng)模型上進(jìn)行了設(shè)計(jì)仿真和驗(yàn)證,表明了該控制方法具有較好的應(yīng)用效果。

船舶航向控制器的設(shè)計(jì)一直是各國(guó)學(xué)者的研究重點(diǎn),隨著技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)船舶航向控器設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高,加之水面狀況越來(lái)越復(fù)雜,傳統(tǒng)的pid控制很難達(dá)到滿意的效果?；谀：赃m應(yīng)pid控制在改進(jìn)傳統(tǒng)pid控制的基礎(chǔ)上,采用一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的方式,與常規(guī)的pid控制器相比,不但控制效果得到了很好的改善,而且還具有更好的抗干擾能力。

定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)節(jié)冷凍水流量實(shí)現(xiàn)的,建立了各個(gè)部件的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)冷凍水流量。由于空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)的時(shí)變性,常規(guī)pid控制存在局限性,本文建立自適應(yīng)模糊pid控制器,并與常規(guī)pid控制器進(jìn)行比較,表明自適應(yīng)模糊pid控制調(diào)節(jié)效果更好,簡(jiǎn)單易行。

研究空調(diào)系統(tǒng)控制的優(yōu)化問(wèn)題,針對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)變、非線性、純滯后的復(fù)雜系統(tǒng),要求達(dá)到舒適節(jié)能的環(huán)境。傳統(tǒng)模糊控制和pid控制方法難以獲得較好的控制性能。為解決控制系統(tǒng)中超調(diào)量大、振蕩和控制精度不高等問(wèn)題,提出了史密斯預(yù)估的自適應(yīng)模糊-pid復(fù)合控制策略。在傳統(tǒng)的模糊控制中加入自適應(yīng)環(huán)節(jié),通過(guò)模糊自適應(yīng)校正解決了因模糊規(guī)則粗糙而造成控制精度不高,適應(yīng)能力弱的問(wèn)題。針對(duì)大滯后系統(tǒng),采用史密斯預(yù)估補(bǔ)償,減小了控制系統(tǒng)的超調(diào)和振蕩。同時(shí),用模糊與pid相并聯(lián)的復(fù)合控制方式,提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和穩(wěn)態(tài)精度。仿真結(jié)果證明,改進(jìn)的控制策略響應(yīng)快、控制精度高、魯棒性強(qiáng),為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的智能控制設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

重點(diǎn)闡述了基于組態(tài)軟件的中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)方法和框架構(gòu)成.首先從中央空調(diào)機(jī)組風(fēng)管系統(tǒng)的特性及監(jiān)測(cè)過(guò)程著手,介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程,搭建了系統(tǒng)構(gòu)架;然后設(shè)計(jì)了基于組態(tài)軟件組的中央空調(diào)機(jī)組風(fēng)管系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了空調(diào)機(jī)組風(fēng)管系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)的直觀化和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示;最后程序調(diào)試運(yùn)行證明系統(tǒng)運(yùn)行正常,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、顯示和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)等功能,為后期工程應(yīng)用提供參考.

介紹了中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理,基于lonworks現(xiàn)場(chǎng)總線和直接數(shù)字控制器設(shè)計(jì)了一套智能樓宇中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)這一系統(tǒng)的硬件組成、監(jiān)控點(diǎn)位分配及具體功能進(jìn)行了分析。

在分析比較了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與傳統(tǒng)的控制方法之間的差異后,建立了一套基于lonworks的中央空調(diào)模糊-pid控制系統(tǒng),介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案以及上位機(jī)軟件和智能節(jié)點(diǎn)軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程,最后在上位機(jī)利用組態(tài)王軟件對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,并且給出了實(shí)現(xiàn)模糊控制的軟件流程圖。

目前用于樓宇控制的組態(tài)軟件雖然功能完善但是價(jià)格昂貴,因此我們自行研制了一種低成本,小規(guī)模的中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)。本文詳細(xì)介紹了中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖及軟件功能,給出了監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法。

本文介紹了組態(tài)王的基本功能,詳細(xì)闡述了如何設(shè)計(jì)用于中央空調(diào)溫度控制的模糊pid控制器和如何利用組態(tài)王6.53對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)那個(gè)進(jìn)行組態(tài)監(jiān)控。通過(guò)組態(tài)王6.53和s7-200之間的通信,采用模糊pid控制算法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)p、i、d參數(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)房間溫度的控制。

設(shè)計(jì)了smith預(yù)估的模糊自適應(yīng)pid控制器。結(jié)合smith預(yù)估控制、模糊控制和傳統(tǒng)pid控制的優(yōu)點(diǎn),利用模糊推理實(shí)現(xiàn)對(duì)pid參數(shù)的在線自動(dòng)調(diào)整,最后將它應(yīng)用到中央空調(diào)冷溫水二次泵變流量的系統(tǒng)中。仿真試驗(yàn)表明,基于模糊自適應(yīng)pid控制的冷溫水變流量二次泵的自適應(yīng)能力有所提高,響應(yīng)速度和動(dòng)態(tài)性能也有所改善。

為克服中央空調(diào)控制系統(tǒng)舒適度調(diào)節(jié)能力差,能源浪費(fèi)嚴(yán)重,可靠性低,通信實(shí)時(shí)性控制不高的不足,提出了一套基于自適應(yīng)模糊控制方法,從系統(tǒng)的硬件構(gòu)成、軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面探討了simatics7-300在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.實(shí)際運(yùn)行表明,該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、同時(shí)降低了能耗.

針對(duì)中央空調(diào)區(qū)域內(nèi)的溫度難于控制問(wèn)題,探討了采用自適應(yīng)模糊控制方法對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制相關(guān)問(wèn)題。文中粗略地討論了,控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制原理、模糊自適應(yīng)的控制規(guī)則和自適應(yīng)模糊控制庫(kù)修改等問(wèn)題。

高新技術(shù)鬢 在保證系統(tǒng)可靠 、 安全的基礎(chǔ)上 , 盡量減少 工程建設(shè)的初期投資 。 三 、 監(jiān)控系統(tǒng)配里及功能 系統(tǒng)配置由中央計(jì)算機(jī)及終端機(jī) 、 系統(tǒng)數(shù)據(jù) 庫(kù) 、 智能設(shè)備接口 、 數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)組成 。 中央計(jì)算 機(jī)及終端機(jī)是系統(tǒng)的指揮中心 , 通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸通 道 、 并經(jīng)系統(tǒng)數(shù)據(jù) , 中央主機(jī)及終端機(jī)與智能分站 通訊聯(lián)系 。 智能分站的數(shù)據(jù)信息送至中央主機(jī)作 分析處理 , 并接受由中央主機(jī)下達(dá)的信息與命令 , 完成就地監(jiān)視與控制功能 。 操作人員可以通過(guò)圖 形化的人機(jī)接口進(jìn)行操作控制與編程 , 當(dāng)某臺(tái)發(fā) 生故障時(shí) , 其他各臺(tái)仍能照常工作 , 與中央計(jì)算機(jī) 連接之打印機(jī)可完成匯總報(bào)表 、 報(bào)警記錄打印等 功能 。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是多通道通訊控制器 , 實(shí)現(xiàn)區(qū)域 網(wǎng)絡(luò)與智能分站的通訊聯(lián)絡(luò)功能 。 本工程系網(wǎng)絡(luò)集成型樓宇自控系統(tǒng) 。 在上一 級(jí) , 中央控制機(jī) 、 終端機(jī)

模糊pid控制在中央空調(diào)變流量節(jié)能中的應(yīng)用——中央空調(diào)的耗能問(wèn)題日益引起了人們的關(guān)注。由于其系統(tǒng)存在很大程度的非線性、大滯后和參數(shù)時(shí)變性．采用傳統(tǒng)的pid控制有很大的困難。模糊控制的優(yōu)點(diǎn)是能夠得到較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，并且無(wú)需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，...

針對(duì)目前干混砂漿配料系統(tǒng)采用傳統(tǒng)pid控制的不足,提出一種基于模糊自適應(yīng)pid控制的方法。新方法從系統(tǒng)輸入取配料誤差、誤差變化率等參數(shù)修正,實(shí)現(xiàn)pid參數(shù)在線自整定。仿真結(jié)果表明:采用模糊自適應(yīng)pid控制后,配料系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間更短,響應(yīng)更快,抗干擾能力和適應(yīng)參數(shù)變化能力都優(yōu)于常規(guī)pid控制。

針對(duì)目前中央空調(diào)系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)各自為政、不能相互通信的現(xiàn)狀,提出一種基于lonworks總線技術(shù)和ddc的中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)中的各個(gè)分系統(tǒng)采用統(tǒng)一的lonworks通信協(xié)議,大大提高了系統(tǒng)的集成度和運(yùn)行效率,也為后期系統(tǒng)改造和擴(kuò)容提供了很大便利。

本文通過(guò)對(duì)以組態(tài)軟件為基礎(chǔ)的中央空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行參數(shù)方面開(kāi)展實(shí)施檢測(cè)的軟件平臺(tái)相應(yīng)框架構(gòu)成及開(kāi)發(fā)方法予以探討,將中央空調(diào)機(jī)組在風(fēng)管系統(tǒng)的具體特性及相應(yīng)檢測(cè)過(guò)程為出發(fā)點(diǎn),分析了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的具體過(guò)程,并對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)完成搭建;而后開(kāi)展了以組態(tài)軟件組為基礎(chǔ)的中央空調(diào)機(jī)組相應(yīng)風(fēng)管系統(tǒng)具體的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),完成了空調(diào)機(jī)組相應(yīng)風(fēng)管系統(tǒng),在數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示及監(jiān)測(cè)直觀化的實(shí)現(xiàn),最后經(jīng)過(guò)程序調(diào)試及運(yùn)行,證實(shí)此系統(tǒng)正常運(yùn)行,且在數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)的顯示及采集均可實(shí)現(xiàn)。