基于復(fù)合模糊控制的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、近幾年，霧霾天氣頻繁出現(xiàn)，波及多個省區(qū)，造成能見度降低，空氣質(zhì)量明顯下降。除氣象條件的影響外，燃煤、燃油、生物質(zhì)燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、機動車尾氣排放等導(dǎo)致大氣中的PM2.5濃度增加。改變現(xiàn)有能源消費結(jié)構(gòu)、提高能源利用效率特別是開發(fā)清潔新能源已成為我國當(dāng)前改變環(huán)境空氣質(zhì)量急需解決的關(guān)鍵問題。地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層地?zé)崮懿⑼ㄟ^熱泵技術(shù)來為建筑物取暖制冷的空調(diào)系統(tǒng)，具有運行效率高、維護簡便、環(huán)境效益好、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點。但是由于地下水源熱泵空調(diào)系

2、統(tǒng)自身的時變、非線性、大滯后等特性，在實際應(yīng)用中采用常規(guī)的控制策略雖取得比較好的控制效果，但節(jié)能效果不明顯。
　　本論文以城鎮(zhèn)居民住宅的供暖制冷問題為研究背景，對地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制算法和主控模塊進行研究。論文首先研究了地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的基本原理、電子膨脹閥控制技術(shù)及模型;其次對模糊控制算法、電子膨脹閥的PID控制進行研究，針對地源熱泵的時變、滯后、非線性等特性，結(jié)合模糊控制和PID控制的特點，提出了基于PID控制和模糊控制

3、相結(jié)合的復(fù)合模糊控制算法，并設(shè)計了電子膨脹閥的復(fù)合模糊控制器;論文采用基于STM32F103的主控處理單元對主控模塊的硬件部分進行了設(shè)計，并通過外圍功能模塊實現(xiàn)控制效果;最后，通過MATLAB對設(shè)計的復(fù)合模糊控制器進行搭建模型并仿真。
　　系統(tǒng)的仿真結(jié)果表明，復(fù)合模糊控制算法能滿足電子膨脹閥開啟度控制系統(tǒng)的要求，在響應(yīng)速度、動態(tài)性能等方面均明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制，且具有較好的魯棒性，可作為地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化控制好的控制策略。