基于模糊PID的分布式空调控制系统的设计与应用

摘要

药厂生产车间的洁净空调不同于一般的舒适性空调,其室内的温湿度要求控制精度较高,一般温度要求在22℃±2℃、相对湿度要求在55﹪±5﹪以内,而且车间室内温度与湿度之间存在着交叉耦合情况,即温度变化会引起湿度变化,湿度变化也会引起温度变化.因此药厂洁净室的温湿度控制是一种非线性的、滞后的、时变的复杂过程.这种系统若采用传统的单回路PID控制来实现则会使系统达到稳态的时间过长;若采用模糊分区,则会使系统显得过于复杂,而且在分区的拐点处会使系统判断紊乱,有时可能还会引起系统超调.现有的研究和实践表明,对于无法取得精确数学模型或数学模型相当粗糙的系统,采用模糊控制可以达到令人满意的效果.该文就是针对一般空调系统所出现的弊端,采用了一种基于串级控制的模糊PID控制,并采用了分程和解耦的控制方法,设计出一套洁净室的空调控制系统.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1药厂洁净室概述

1.2微机在空调系统中的应用

1.3空调自动控制技术发展趋势

1.4 PLC控制系统的发展趋势

1.5课题来源

1.6课题的主要工作内容

1.7课题研究的目的及意义

第二章空调控制系统的原理和方法

2.1温湿度相关知识

2.1.1温湿度基本概念

2.1.2焓湿图

2.2空气调节形式的设计

2.3空调控制系统内容

2.3.1冷冻机组系统

2.3.2空调控制系统

2.3.3热水系统

2.4系统的控制构成

2.4.1温湿度控制

2.4.2送风量控制

2.4.3冷水机组台数控制

2.5保证空调房间洁净度的措施

2.6空调控制系统的功能及特点

2.6.1空调系统功能

2.6.2空调系统的特点

2.7实际过程中经常采用的方法以及常见问题

2.7.1冷热水阀的控制问题

2.7.2常规的处理方法及问题

第三章空调控制系统的现场级监控设计

3.1系统总述

3.2系统控制点数的确定

3.3分布式系统的现场控制单元

3.3.1现场控制柜的设计

3.3.2传感器

3.3.3执行器

3.4现场监控的组态设计

3.5通讯硬件与网络设置

3.5.1各空调机组的集成

3.5.2 PCD与Easyview的通讯

第四章空调控制系统的控制策略

4.1模糊控制

4.2 PID控制

4.2.1一般PID控制

4.2.2 Fuzzy控制与PID控制的结合

4.2.3 PID参数的自整定

4.3 PID参数自调整模糊控制器的设计

4.3.1控制器PCD中PID模块的算法

4.3.2设计步骤

4.3.3模糊PID设计过程

4.4空调控制系统的控制策略

4.4.1 PG5编程简介

4.4.2具体方案的实施

4.5实际PID参数的整定及运行数据记录

4.5.1实际PID的参数的整定

4.5.2运行数据记录

4.6 Matlab仿真

第五章工厂级监控与网络远程监控设计

5.1上位工控机监控设计

5.1.1组态软件(Controx2000)[32]

5.1.2开物Conrox2000的特点

5.1.3 OPC技术

5.1.4界面的设计过程

5.2 Web方式的设计

5.2.1 B/S结构

5.2.2 B/S的优点

5.2.3 Web页面实现过程

5.3网络安全

第六章结束语

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文