基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)空調(diào)器的溫度控制是通過(guò)溫度傳感器感受室內(nèi)溫度變化，來(lái)控制壓縮機(jī)的開、停(壓縮機(jī)以恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行)。由于壓縮機(jī)的ON/OFF控制方式及空調(diào)器自身的非線性、大延遲時(shí)滯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，造成室內(nèi)溫度波動(dòng)性大，人體舒適性差等問(wèn)題。傳統(tǒng)空調(diào)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)是一種斷續(xù)的變化過(guò)程，它不能根據(jù)環(huán)境溫度變化，及時(shí)調(diào)整空調(diào)器工作狀態(tài)(即壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速)。近年來(lái)人們采用模糊控制算法，克服了PID算法的弊端，系統(tǒng)自調(diào)整性能有了很大的提高?？刂葡到y(tǒng)能夠根據(jù)室內(nèi)溫度變化，連

2、續(xù)、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地對(duì)壓縮機(jī)變頻調(diào)速，即調(diào)節(jié)溫度，這樣克服了傳統(tǒng)空調(diào)器在室溫波動(dòng)時(shí)，壓縮機(jī)工作狀態(tài)頻繁切換的問(wèn)題。 盡管常規(guī)模糊變頻空調(diào)與傳統(tǒng)空調(diào)相比，技術(shù)上有了很大的進(jìn)步。但是，由于隸屬函數(shù)和控制規(guī)則的獲取往往依賴于專家經(jīng)驗(yàn)，專家經(jīng)驗(yàn)是否正確直接影響空調(diào)控制效果。同時(shí)隸屬函數(shù)和控制規(guī)則一旦確定，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生突變時(shí)，空調(diào)器工作狀態(tài)仍按照既定的隸屬函數(shù)和控制規(guī)則進(jìn)行突變，中間沒有一個(gè)過(guò)渡區(qū)，使人感到不舒適。 針對(duì)上述問(wèn)題，本

3、文探索用模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法對(duì)變頻壓縮機(jī)進(jìn)行控制。本課題構(gòu)造設(shè)計(jì)了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器(FNNC)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)器(NNP)，該控制系統(tǒng)以溫度偏差、溫度偏差變化率作為輸入變量，變頻壓縮機(jī)工作頻率變化作為輸出控制量，通過(guò)對(duì)隸屬函數(shù)和控制規(guī)則的調(diào)整，來(lái)提高變頻空調(diào)智能化程度，即該空調(diào)器工作狀態(tài)可根據(jù)用戶要求和環(huán)境溫度的變化而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。在控制理論研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了智能變頻空調(diào)的控制系統(tǒng)(硬件和軟件)，并對(duì)研制的智能變頻空調(diào)樣機(jī)進(jìn)行了

4、實(shí)驗(yàn)研究。論文內(nèi)容安排如下： 1、第一章，緒論。本章首先介紹了傳統(tǒng)空調(diào)控制方法存在的問(wèn)題以及模糊變頻空調(diào)控制的優(yōu)點(diǎn)與不足之處；在此基礎(chǔ)上介紹了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了“基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的研究”課題，并擬定了主要研究?jī)?nèi)容。 2、第二章，智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)。本章通過(guò)對(duì)智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的比較研究，確立了一種控制方案，并對(duì)其硬件控制系統(tǒng)及算法進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。 3、第三章，模糊神

5、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)。本章通過(guò)對(duì)模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法的學(xué)習(xí)研究，總結(jié)歸納了模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合的實(shí)現(xiàn)方法。 4、第四章，智能變頻空調(diào)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。本章針對(duì)變頻空調(diào)控制過(guò)程的非線性與時(shí)變性特點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)了變頻空調(diào)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器和預(yù)測(cè)器，并對(duì)其進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明該方法實(shí)現(xiàn)了變頻空調(diào)的智能控制。 5、第五章，智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。針對(duì)智能變頻空調(diào)對(duì)硬件控制的要求，以PICl6F877為核心設(shè)計(jì)了室內(nèi)機(jī)

6、控制系統(tǒng)，以SSTg9E564RD為核心設(shè)計(jì)了室外機(jī)控制系統(tǒng)。 6、第六章，智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。本章依據(jù)硬件控制電路設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件，主要包括室內(nèi)機(jī)控制系統(tǒng)軟件、室外機(jī)控制系統(tǒng)軟件及室內(nèi)、室外機(jī)通訊協(xié)議的制定和功能描述等。 7、第七章，實(shí)驗(yàn)研究。為驗(yàn)證理論，本章進(jìn)行了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)化了相關(guān)的控制參數(shù)，同時(shí)也驗(yàn)證了本理論方法的可行性。 8、第八章，總結(jié)

7、與展望。本章對(duì)全文內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，并提出本設(shè)計(jì)存在的不足及需要研究改進(jìn)之處。 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)： 1、本文通過(guò)對(duì)目前空調(diào)控制技術(shù)的研究,以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)分析，提出了采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)變頻壓縮機(jī)進(jìn)行智能控制的新思路。 2、研究構(gòu)造了變頻空調(diào)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型，并在此理論研究的基礎(chǔ)上，研究設(shè)計(jì)了智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的硬件和軟件。 3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，為該新型變頻空調(diào)控制技術(shù)的進(jìn)