基于自學習的模糊PID參數(shù)自整定技術及其應用研究.pdf

1、論文的研究工作是以某煙廠中央空調(diào)控制系統(tǒng)研究工程為背景展開的。 中央空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑重要組成部分，是一個典型的多輸入多輸出、具有大滯后特性的非線性系統(tǒng)，其能耗占整個建筑能耗的50％以上，因此對中央空調(diào)系統(tǒng)控制方式的研究已經(jīng)成為控制理論與控制工程界尤其是智能建筑界研究的熱點之一。目前中央空調(diào)系統(tǒng)采用的調(diào)節(jié)方式主要是PID調(diào)節(jié)，而PID調(diào)節(jié)性能主要依靠其參數(shù)的整定，由于中央空調(diào)系統(tǒng)時間常數(shù)較大，調(diào)整不僅費時費力，性能指標也不能令人

2、滿意。因此，將模糊控制技術與經(jīng)典PID控制技術相結(jié)合，實現(xiàn)PID參數(shù)在線模糊自整定，對于提高中央空調(diào)系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性和可靠性，無論從學術研究角度出發(fā)，還是在工程應用方面，都具有相當?shù)默F(xiàn)實意義。 論文以較好的邏輯闡述了作者在構建基于自學習的模糊PID參數(shù)自整定系統(tǒng)整個過程中的設計思想，并充分體現(xiàn)了作者所作的大量工作和獨特貢獻。具體包括：①對中央空調(diào)系統(tǒng)控制特性進行了較為深入的研究。論文對現(xiàn)行中央空調(diào)控制系統(tǒng)及其主要的PID控

3、制模式進行了深入分析，包括系統(tǒng)控制方式、控制特點以及數(shù)學模型等，尤其在二階系統(tǒng)模型的基礎上，針對其動態(tài)響應情況，剖析了響應各階段PID參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，進而提出了PID參數(shù)的整定原則；②剖析了模糊控制系統(tǒng)控制結(jié)構和控制原理，包括模糊化接口、綜合數(shù)據(jù)庫、模糊推理技術、解模糊技術等，在此基礎上，根據(jù)本中央空調(diào)系統(tǒng)工程需求，建立了基于增量型調(diào)整原理的參數(shù)自整定模糊控制器的系統(tǒng)結(jié)構，并對模糊自整定系統(tǒng)的輸入輸出變量進行選取與量化；③結(jié)合專家

4、經(jīng)驗建立了模糊控制規(guī)則集合（共49條規(guī)則），完成了控制系統(tǒng)規(guī)則庫的設計，并采用最小-最大-加權平均法進行模糊推理與解模糊；④針對采用定論域時溫度狀態(tài)進入模糊論域中間較小范圍后，模糊控制輸出容易產(chǎn)生小范圍振蕩等情況，采用了變論域的在線獎懲自學習算法對模糊控制規(guī)則庫進行在線修改。并且，在分析和評價系統(tǒng)動態(tài)特性的基礎上建立了系統(tǒng)在線學習的評價函數(shù)和獎懲函數(shù)，修正獎懲因子，實現(xiàn)系統(tǒng)控制規(guī)則的優(yōu)化；⑤運用Matlab軟件對所建立的整個系統(tǒng)進行了仿