论文部分内容阅读
智能楼宇空调温度控制是一个富有挑战性及跨专业的复杂工程难题,涉及了控制、空气调节、机电设备、信息和通讯等多个领域。与常规PID控制相比,模糊控制以其独具的特点和优势吸引了全世界各个研究机构的普遍关注和极大的兴趣。但是,由于实际工程上控制对象自身的复杂性,现有的各种控制器在适应性方面仍然存在很多的问题。
本文主要研究智能楼宇空调温度控制问题,包括受控对象数学模型的建立及各种控制策略的研究,提出把Fuzzy-PI复合控制算法应用到智能楼宇空调温度控制系统中,并进行相关的仿真验证,最后开发出能够直观、方便调节参数的仿真平台。
全文共分为五章。
论文的第一章阐述智能控制技术在楼宇空调系统中的应用背景及意义,并详细分析智能楼宇空调温度控制策略的国内外研究现状。最后提出本文的主要工作安排。
第二章介绍空气调节原理,并以常风量空调机组韵监测和控制为例,详细阐述工程上楼宇空气调节方式和空调温度控制系统的原理。
在论文的第三章,深入分析常规PID控制算法及其局限性,根据智能楼宇空调温度控制的特点选择Fuzzy-PI复合控制方法,设计展馆空调温度控制器和展馆空调温度控制系统。
第四章主要对空调房问数学模型和第三章设计的展馆空调温度Fuzzy-PI复合控制系统的正确性进行Matlab仿真验证。该章首先根据相关理论及现场采集的数据,建立展馆空调房间数学模型,利用Matlab软件对其进行阶跃响应仿真,并把结果与实测数据相比较,得出该模型近似模拟了工程现场状况,研究具有一定的意义。然后建立展馆温度PI控制系统仿真系统,并把仿真结果与实际工程结果比较分析,得出两条阶跃响应曲线在一定程度上是相似的。最后对PI控制、Fuzzy控制和Fuzzy-PI复合控制方式分别进行仿真,由仿真结果对比分析可知,Fuzzy-PI控制方式调节速度快,具有更小的超调量。
本文的第五章根据MATLAB/Simulink与LabVIEW混合编程的原理,开发具有友好人机界面的展馆温度控制系统仿真平台。测试结果显示,在参数输入值相同的情况下,它的输出曲线与MATLAB/Simulink环境下的输出曲线完全一样,但它把MATALB/Simulink和LabVIEW两者的优势有机地结合起来。仿真平台使得控制器参数的调节方便直观,为实际工程应用提供简单直观的温度控制仿真设计平台。操作者可以在实验过程中实时修改控制器参数,为设计控制器及优化控制器算法提供了便利。