制冷系統(tǒng)模糊控制器的開發(fā)與研究.pdf

1、制冷系統(tǒng)控制已經從簡單的單回路閉環(huán)控制發(fā)展到多參數(shù)聯(lián)合控制的智能控制階段，但制冷系統(tǒng)智能控制的研究和應用仍處于初級階段，面臨著很多問題要解決。首先是目前應用于智能控制的數(shù)學模型缺乏一定的通用性和規(guī)范性，并且在模型的處理方面復雜性和準確性的矛盾還沒有解決。其次在控制算法方面，能夠進行被控參數(shù)在線自適應調整的模糊控制的研究比較少，一些控制算法的穩(wěn)定性和收斂性也有待于理論和實踐證明。因此，研究冷庫制冷系統(tǒng)的多參數(shù)自適應模糊控制對制冷控制領域的

2、完善有重要的理論和實際意義。
　　 本文的研究對象為小型低溫庫智能控制試驗臺，試驗臺制冷系統(tǒng)的壓縮機為變頻壓縮機，蒸發(fā)器風機為變頻風機。因此提出以壓縮機頻率和冷風機頻率為輸入?yún)?shù)，以庫內空氣溫度和蒸發(fā)器出口過熱度為輸出參數(shù)的兩輸入兩輸出自適應模糊控制，以基本模糊控制規(guī)則和李雅普洛夫穩(wěn)定性理論為基礎設計自適應穩(wěn)定模糊控制器，并將控制器應用于現(xiàn)有的冷庫制冷系統(tǒng)中進行穩(wěn)定性、魯棒性、是否超調等控制效果的研究。研究的主要結果如下:

3、>　　 1.根據(jù)熱力學知識、動量連續(xù)方程、能量連續(xù)方程和質量連續(xù)方程建立了控制用數(shù)學模型。制冷系統(tǒng)的各部件模型均采用集中參數(shù)模型，模型為動態(tài)方程和非線性穩(wěn)態(tài)方程組成的非線性5階方程組，并確定了系統(tǒng)的狀態(tài)變量、輸入變量和輸出變量，最后完成了對冷庫制冷系統(tǒng)的完整數(shù)學描述。
　　 2.在分析影響制冷系統(tǒng)的參數(shù)和各參數(shù)耦合性的基礎上，提出了壓縮機和冷風機聯(lián)合控制調節(jié)庫溫和過熱度的控制策略。并依次由簡易到復雜，設計了制冷系統(tǒng)的基本模糊控

4、制器、變論域模糊控制器和自適應穩(wěn)定模糊控制器（監(jiān)督控制器、論域伸縮因子自適應律和參數(shù)自適應律），在設計過程中利用李雅普洛夫穩(wěn)定性理論證明了所設計控制器的穩(wěn)定性和收斂性。
　　 3.以小型冷庫智能控制試驗臺為被控對象，對所設計控制器進行了實驗研究。結果表明在變控制目標的控制過程中，控制器對庫溫和過熱度的控制效果良好，表現(xiàn)出了跟蹤性能好、控制精度高、幾乎無超調和魯棒性強等優(yōu)點。在變負荷的控制過程中，控制器對庫溫的控制效果良好，但是過