智能模块化电地暖温度控制方法的研究

摘要

根据国际供暖行业最新的发展趋势，石油衍生产品的价格正逐年上涨，且供需矛盾曰益突出，燃气、燃煤更是年年告急，同时化石燃料用于供暖给环境造成巨大的压力。电能属于二次资源，且具备可再生性和来源的多样性，已经在供暖行业引起了极大重视。越来越多的用户采用智能模块化电地暖供暖，然而对于智能模块化电地暖系统温度控制方法的研究还比较少，本文依托重庆智酷热能设备有限公司这个平台对智能模块化电地暖温度控制方法进行研究，提供了一定的理论依据和科学保障。
　　全文研究以下三个方面的内容:
　　(1)研究了智能模块化电地暖系统的多点控制。首先，提出了一种模块化电地暖多点控制系统，建立以最小的电能消耗为目标函数、以室内温度不高于设定温度为约束条件的优化模型。然后，当温度达到设定值时，求解维持当前温度所消耗电能最小的功率设定，并通过系统的温度传感器和无线通信模块实时调节电地暖的工作功率，从而保持室内温度的相对稳定。最后，结合仿真设计，得到了室内温度的时间变化曲线和电地暖工作功率的时间变化曲线。
　　(2)研究了智能模块化电地暖系统的协同控制，分析使得系统温度保持稳定的条件并设计相应的温度控制器。从物理意义上划分整个电地暖系统，根据能量守恒定律建立温度变化的微分方程组。根据模型系数不确定性的特点，结合T-S模糊理论，设计了一种模糊控制器。同时对系统参数进行约束从而建立保证模型温度稳定的条件。最后，利用设计的控制器对系统的温度进行跟踪控制，验证了控制设计的合理性。
　　(3)对智能模块化电地暖系统温度的无线远程控制进行硬件设计和软件设计。首先，选用合适的硬件组成智能模块化电地暖温度无线控制系统的主要功能模块。然后，根据系统的工作流程进行软件设计，进而实现系统的整体流程设计。最后通过实验验证了温度无线控制系统设计的合理性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文的研究背景及意义

1．2 智能模块化电地暖系统概述

1．3 温度控制方法国内外研究现状

1．4 论文的研究内容和组织结构

1．4．1 研究内容

1．4．2 论文的组织结构

第二章 智能模块化电地暖的需求分析及工艺流程

2．1 智能模块化电地暖的需求分析

2．2 智能模块化电地暖系统的基本架构

2．3 智能模块化电地暖系统的安装流程

2．4 小结

第三章 智能模块化电地暖系统T-S模糊协同控温方法

3．1 智能模块化电地暖系统T-S模糊协同控温模型的构建及分析

3．2 智能模块化电地暖系统T-S模糊协同温度控制器设计及分析

3．3 智能模块化电地暖系统T-S模糊协同控温算法的设计及分析

3．4 仿真实验

3．5 小结

第四章 智能模块化电地暖系统多点控温方法

4．1 智能模块化电地暖多点控温系统的概述

4．2 智能模块化电地暖系统温度多点控制的优化模型

4．3 仿真实验

4．4 小结

第五章 智能模块化电地暖系统温度控制系统的软硬件实现

5．1 智能模块化电地暖温度控制系统的硬件设计

5．1．1 系统的收发电路

5．1．2 单片机最小系统

5．1．3 DS18B20温度传感器模块

5．1．4 液晶显示屏模块

5．1．5 SIM900A模块

5．1．6 手机控制模块

5．2 智能模块化电地暖温度控制系统的软件设计

5．2．1 软件的总体设计

5．2．2 温度检测模块软件设计

5．2．3 无线模块软件设计

5．3 工程应用

5．4 小结

第六章 结束语

6．1 论文工作总结

6．2 不足和展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士期间的主要工作目录