基于模糊控制的隧道節(jié)能通風(fēng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、為保證長隧道內(nèi)空氣質(zhì)量和行車安全，需要設(shè)置機械通風(fēng)加速隧道內(nèi)空氣的流動。常規(guī)的隧道通風(fēng)控制雖能滿足隧道內(nèi)的環(huán)境要求，但是能耗巨大。所以需要找到合適的控制策略來控制射流風(fēng)機的開啟，使得在隧道內(nèi)污染物濃度不超過規(guī)定值的前提下，風(fēng)機開啟數(shù)最少，進而達到節(jié)能的目的。本文對隧道通風(fēng)系統(tǒng)的控制策略做了研究，主要內(nèi)容包括:
　　 (1)首先對隧道通風(fēng)系統(tǒng)進行了一維分析，建立了隧道空氣動力學(xué)方程和污染物一維運移方程，并且介紹了污染物運移方程的具

2、體解法。
　　 (2)利用FLUENT對隧道通風(fēng)系統(tǒng)進行了仿真，說明了射流區(qū)的速度分布不均對隧道污染物的運移影響很小，在設(shè)計控制器時，只需計算風(fēng)機的開啟數(shù)，而不需考慮風(fēng)機的選擇。
　　 (3)為了保證設(shè)計的控制器的有效性，取不同的風(fēng)速和源項，利用FLUENT計算隧道內(nèi)的最大污染物濃度值，并利用這些結(jié)果對隧道污染物一維運移方程進行修正，使其更接近實際情況。
　　 (4)建立了基于模糊推理的隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)。模糊控制

3、器的輸入為車流量和CO濃度偏離值（CO實際濃度與CO設(shè)計濃度之差），輸出為射流風(fēng)機應(yīng)開啟臺數(shù)。通過對隧道空氣動力學(xué)方程和污染物運移方程進行分析，設(shè)計出CO濃度偏離值、車流量和風(fēng)機應(yīng)開啟臺數(shù)的隸屬度函數(shù)。模糊推理時選擇馬丹尼法和最大最小合成規(guī)則。仿真結(jié)果表明:這樣建立的模糊控制器在能耗方面優(yōu)于常用的分段控制，但風(fēng)機開啟的頻率較高。
　　 (5)提出了基于T-S模糊辨識的隧道通風(fēng)控制方法。首先基于模糊C均值聚類和遞推最小二乘法建立隧