空調(diào)房間溫度模糊分數(shù)階PID控制器設(shè)計及其性能分析.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人們對生活、工作環(huán)境舒適度要求的提高，中央空調(diào)系統(tǒng)在建筑領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，中央空調(diào)系統(tǒng)在提供給人們一個舒適的生活、工作環(huán)境的同時，也帶來了能源消耗的問題。如何在保證人們舒適度要求的基礎(chǔ)上，如何最大程度地降低空調(diào)能耗是空調(diào)技術(shù)人員面臨的最根本的問題，這也使得空調(diào)節(jié)能控制技術(shù)越來越受到關(guān)注。針對空調(diào)系統(tǒng)室溫控制對象具有大時滯和大慣性等特點，如何設(shè)計合理的控制器，使空調(diào)控制系統(tǒng)能夠快速、準確的調(diào)節(jié)被控參數(shù)達到設(shè)

2、定值是空調(diào)參數(shù)控制技術(shù)的最終目標。
　　本文基于分數(shù)階PID和模糊控制理論，將分數(shù)階PID算法及模糊控制理論相結(jié)合，提出了空調(diào)房間室溫模糊分數(shù)階PID控制器設(shè)計方案及其相應(yīng)的控制系統(tǒng)組態(tài)。運用MATLAB軟件，對該控制器及控制系統(tǒng)進行了模擬和分析。分別對控制性能指標和控制其參數(shù)進行分析和整定。結(jié)果表明，該控制器的設(shè)計方案是可行的，達到了預(yù)期的控制目標。全文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.基于傳遞函數(shù)及方框圖，對空調(diào)房間室溫控制對

3、象、空氣處理機組、溫度測量傳感器、控制器、執(zhí)行器等環(huán)節(jié)的輸入\輸出特性進行了分析，給出了相應(yīng)的傳遞函數(shù)數(shù)學表達式。
　　2.以空調(diào)工藝對室溫控制的要求為前提，綜合分數(shù)階PID控制和模糊控制方式，提出了室溫模糊分數(shù)階PID控制器的設(shè)計方案、步驟以及基于模糊規(guī)則的控制器參數(shù)的整定方法。在制冷、制熱兩種模式下，分別對室溫模糊分數(shù)階PID控制器進行了數(shù)值仿真。結(jié)果表明，該控制器的設(shè)計是可行的，相應(yīng)的控制系統(tǒng)各項性能指標也滿足預(yù)期的設(shè)計要求