中央空調自控系統(tǒng)虛擬實驗平臺的研究.pdf

1、當前的科學研究和教育領域中，過程控制類虛擬實驗室的建設正在被各高等院校所重視。本文在研究網(wǎng)絡虛擬實驗的基礎上，充分利用計算機及網(wǎng)絡技術，在現(xiàn)有的優(yōu)秀而成熟的軟件平臺上進行系統(tǒng)整合，組建了多種結構的空調自控系統(tǒng)網(wǎng)絡虛擬實驗室，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)的中央空調自動控制實驗教學方法的改進和創(chuàng)新。 文章首先介紹了中央空調自控系統(tǒng)虛擬實驗的研究背景、基本過程及關鍵問題。根據(jù)中央空調系統(tǒng)的控制模型不易建立，高級語言不適于虛擬界面的構建等特點，提出了利

2、用Maflab與PCAuto構建網(wǎng)絡虛擬實驗平臺的方案。Matlab用于建立控制系統(tǒng)的實驗模型，工業(yè)組態(tài)軟件PCAuto用于組態(tài)良好的實驗界面，通過DDE、OPC和SQL技術實現(xiàn)了Matlab與PCAuto的無縫連接，從而兩者結合建立了一個模型容易調整，界面十分友好的虛擬的、實時的仿真實驗平臺。 在建立虛擬實驗平臺的過程中，重點研究了中央空調實驗模型的建立，軟件接口的開發(fā)及通信方式的選擇。文章以機理建模為基礎，分析了空調系統(tǒng)各個

3、典型環(huán)節(jié)的特點，推導、建立了空調系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)的數(shù)學模型。通過對Matlab與PCAuto接口的研究，提出了利用DDE，OPC和SQL技術完成PCAuto與Matlab的實時性通信?？紤]到虛擬實驗平臺應用的局限性，在虛擬實驗平臺的基礎上，利用Matlab web Server和DrawcomContr0l容器及Strategybuilder控制策略生成器成功實現(xiàn)了虛擬實驗平臺在Internet上的運行，組建了B/S結構和C/S結構相互融合

4、的空調自控系統(tǒng)網(wǎng)絡虛擬實驗室。 考慮到中央空調系統(tǒng)的非線性、大滯后等特點，文章對智能控制在虛擬實驗中的應用進行了研究。利用Matlab建立了模糊控制專家?guī)?，并對控制器結構進行優(yōu)化，然后通過插值法在數(shù)據(jù)表中實現(xiàn)了智能控制算法由Matlab到工業(yè)組態(tài)軟件的移植，突出了智能控制算法在實驗教學上的應用，并將智能控制算法拓展到工業(yè)現(xiàn)場應用。實驗用戶可以通過此實驗平臺掌握中央空調的運行工藝和控制要求，并可以完成中央空調控制系統(tǒng)的計算機輔助設