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基于模糊控制的风机盘管空调系统应用研究

作　者: 张卫政
导　师: 王钦若；刘奕华
学　校: 广东工业大学
专　业: 控制工程
关键词: 风机盘管 模糊控制 数学建模 仿真 MATLAB
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 352次
引　用: 8次
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内容摘要


本文首先简述了风机盘管空调系统应用的广泛性,及其自动化程度的发展趋势,在查阅了大量国内外的文献资料后,结合实际,提出基于模糊控制的设计思想。 第二章介绍了风机盘管空调系统的工作原理、组成及特点,重点分析了风机盘管空调控制系统特点和现状。 第三章根据风机盘管空调系统的控制流程,并结合实际工程确定被控制房间、风机盘管、温度传感器等环节的参数,建立起风机盘管空调系统各环节的数学模型。 第四章首先阐述了基本模糊控制器的设计方法,然后根据风机盘管空调系统多干扰、大滞后、非线性和时变性控制特点,介绍了三种模糊控制器的设计。 第五章针对空调自动控制系统的现状,阐述了空调系统仿真技术的发展现状,介绍了运用控制领域流行的控制系统分析设计软件——MATLAB/SIMULINK来辅助分析设计建筑环境控制系统。 在对MATLAB语言、SIMULINK控制系统工具箱和模糊逻辑工具箱进行简单介绍后,运用MATLAB软件提供的工具箱对被控对象进行建模、仿真,重点是模糊控制器的设计过程。研究了基于模糊控制的双输入单输出模糊控制系统;利用风机盘管三档风速功能的双输入双输出模糊控制系统;结合PID控制和模糊控制的模糊PID控制器等三种控制策略对控制效果的影响。 仿真结果分析表明,模糊控制具有的控制灵活、适应性强、精度高、鲁棒性强等特点,特别适用于系统复杂、难以建模的风机盘管空调系统,具有广泛的实际应用价值。同时表明了利用MATLAB/SIMULINK对系统进行空调系统分析设计是简捷、快速而有效的,其设计分析结果有很强的实用性和对实际工程有较高的参考价值,达到辅助空调设计的目的。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
Contents  9-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 本研究课题的背景  11-12
  1.2 国内外文献综述  12-14
  1.3 课题的来源及主要研究内容  14-15
第二章 风机盘管空调系统自动控制的分析  15-25
  2.1 空气调节概述  15
  2.2 风机盘管空调系统简介  15-18
  2.3 风机盘管空调系统的自动控制  18-25
    2.3.1 系统的控制特点  18-22
    2.3.2 系统的传统控制  22-25
第三章 风机盘管空调系统的数学描述  25-33
  3.1 空调房间温度对象的数学模型的建立  25-29
    3.1.1 空调房间的数学模型  25-27
    3.1.2 相关设计参数  27-29
  3.2 风机盘管数学模型的建立  29-31
    3.2.1 风机盘管的数学模型  29-30
    3.2.2 空调方式及相关技术参数  30-31
  3.3 温度传感器的数学模型  31-32
  3.4 执行器的数学模型  32
  3.5 送风管道的数学模型  32-33
第四章 模糊控制器设计  33-46
  4.1 概述  33-34
  4.2 基本模糊控制器的设计  34-41
    4.2.1 模糊控制器概述  34-35
    4.2.2 确定系统结构  35
    4.2.3 精确量模糊化  35-38
    4.2.4 模糊控制规则  38-39
    4.2.5 模糊推理  39-40
    4.2.6 解模糊化  40-41
    4.2.7 模糊控制器的调整与优化  41
  4.3 模糊PID控制器的设计思想  41-42
  4.4 三种模糊控制器的设计  42-46
    4.4.1 双输入单输出型模糊控制器  42-44
    4.4.2 双输入双输出型模糊控制器  44-45
    4.4.3 模糊PID控制器  45-46
第五章 风机盘管空调系统模糊控制的仿真研究  46-69
  5.1 概述  46-48
    5.1.1 系统仿真技术的概况  46-48
    5.1.2 空调控制系统仿真技术的概况  48
  5.2 仿真软件简介  48-51
    5.2.1 MATLAB语言简介  48-49
    5.2.2 SIMULINK简介  49-50
    5.2.3 模糊逻辑工具箱简介  50-51
  5.3 仿真模型的建立  51-64
    5.3.1 引言  51-52
    5.3.2 各子仿真模块的建立  52-55
    5.3.3 模糊控制器的仿真  55-62
    5.3.4 三种模糊控制系统的仿真  62-64
  5.4 仿真试验的结果及分析  64-69
结论与展望  69-71
参考文献  71-76
独创性声明  76-77
致谢  77

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 空气调节、采暖、通风及其设备 > 空气调节
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