自調(diào)整量化比例因子模糊控制在中央空調(diào)水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、現(xiàn)代社會正面臨著越來越嚴(yán)重的能源危機，建筑節(jié)能已越來越受到重視。中央空調(diào)是現(xiàn)代建筑中不可缺少的能耗運行系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)在給人們提供舒適的生活和工作環(huán)境的同時，又消耗了大量的能源。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，我國建筑物能耗約占能源總消耗量的30﹪，有中央空調(diào)的建筑物中，中央空調(diào)部分大概占70﹪，而且呈逐年增長的趨勢。目前，我國建筑中采用水--空氣的空調(diào)系統(tǒng)較多，為達到節(jié)能的要求，變流量的空調(diào)水系統(tǒng)成為工程師設(shè)計的首選，而且在實踐應(yīng)用中已經(jīng)取得了一

2、定的節(jié)能效果。 中央空調(diào)系統(tǒng)是一個多參量、非線性、時變性的復(fù)雜系統(tǒng)，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用常規(guī)PID控制器不能達到理想的控制效果。而模糊控制是將操作者或?qū)＜业目刂平?jīng)驗和知識表示成語言變量描述的控制規(guī)則，然后用這些規(guī)則去控制系統(tǒng)。因此，模糊控制比較容易解決中央空調(diào)控制模型的問題，只要具有比較豐富的實踐經(jīng)驗，就容易采用模糊控制來實現(xiàn)中央空調(diào)控制的主要問題。在模糊控制的研究領(lǐng)域，傳統(tǒng)的模糊控制已經(jīng)比較成熟，在此基礎(chǔ)上延伸出來的各

3、類自適應(yīng)、自調(diào)整的模糊控制方法也很多。針對中央空調(diào)水系統(tǒng)的控制特點，在比較幾種模糊控制方法仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇自調(diào)整量化比例因子的模糊控制方法，可以得到較好的控制效果。以青島某高校實訓(xùn)樓的中央空調(diào)設(shè)備為背景，采用可編程控制器(PLC)與變頻技術(shù)相結(jié)合的變頻調(diào)速節(jié)能系統(tǒng)，并將自調(diào)整量化比例因子的模糊控制引入PLC的控制系統(tǒng)。利用PLC實現(xiàn)模糊控制，即保留有PLC控制系統(tǒng)控制靈活、可靠、抗干擾能力強等特點，又大大提高了中央空調(diào)控制系統(tǒng)的智

4、能化程度。 本文的主要工作如下： 1：首先在分析建筑節(jié)能的意義和空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能空間的基礎(chǔ)上，闡述了中央空調(diào)節(jié)能控制技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀。由于中央空調(diào)的管路系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，需要消耗水泵較大的輸送能量，所以水系統(tǒng)的節(jié)能方法實現(xiàn)就顯得尤為重要。并以此提出了本文研究的主要內(nèi)容。 2．闡述了中央空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理、變流量節(jié)能控制的原理。通過分析早期中央空調(diào)水系統(tǒng)定流量控制中所出現(xiàn)的能源浪費問題，說明變流量控制的意義以及變流

5、量控制的實現(xiàn)方法：將變頻技術(shù)和模糊控制引入中央空調(diào)的控制。 3．將模糊控制應(yīng)用于中央空調(diào)的控制系統(tǒng)，運用MATLAB進行仿真，通過比較模糊控制、自適應(yīng)模糊PID控制和自調(diào)整量化比例因子模糊控制的仿真結(jié)果，經(jīng)分析得出運用自調(diào)整量化比例因子模糊控制的方法，控制效果較好。 4．以青島某高校實訓(xùn)室的中央空調(diào)設(shè)備為背景，設(shè)計出變頻技術(shù)和PLC相結(jié)合的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)，并對在PLC中實現(xiàn)自調(diào)整量化比例因子模糊控制的算法進行了研究