基于权重分析表的模糊逻辑算法在中央空调系统的应用研究

摘要

随着科技的发展，智能家居已成为当今社会建筑的发展方向，中央空调也成了智能楼宇的重要组成部分。对中央空调温湿度控制效果的要求也与日俱增。同时面对节能减排的社会大背景，中央空调作为能耗大户，其节能工作成了热点问题。解决中央空调的节能问题的关键也在于实现中央空调系统的更优化控制。因此，实现中央空调更优的温湿度控制效果成了一个重要研究课题。由于中央空调具有非线性、大时延、强耦合等特性，传统的PID控制策略并不能得到很好的控制效果，但是，智能算法比如传统的模糊逻辑算法，由于其对专家经验的高依赖性，极大的限制了其在工程中的应用，目前，广泛应用于中央空调系统控制的算法还是以PID算法为主。基于权重分析表的模糊逻辑算法理论上解决了传统模糊逻辑工程应用中的问题，为智能算法在中央空调中的应用提供了新思路。
　　本文通过对基于权重分析表的模糊逻辑算法的学习和研究，围绕权重曲线选择和调整规律，进行了模糊逻辑算法在中央空调中的应用研究。
　　所做工作具体如下:
　　(1)本文主要对比研究了传统模糊逻辑算法和模糊逻辑算法的特点，分析了模糊逻辑算法在工程应用中的优势及存在的问题，讨论解决方案。完成了基于PD规则的模糊逻辑控制器设计，基于MATLAB软件，完成了算法的编程实现。
　　(2)通过对低阶系统的仿真实验，分析对比了典型权重分析曲线控制特性，总结得到权重分析曲线的调整和选择规律。
　　(3)通过系统辨识，得到了空调实验系统的单输入单输出的系统模型，并选择典型权重分析曲线进行仿真实验，验证之前得到的权重分析曲线的选择和调整规律，为模糊逻辑控制算法的应用推广提供了理论指导。
　　(4)基于模糊逻辑算法，完成中央空调实验系统单输入单输出的温度控制和双输入双输出的温湿度控制实验，实现了模糊逻辑算法在中央空调系统的控制应用。并通过PID实验结果对比，得到了模糊逻辑算法对中央空调系统控制效果优于PID算法的结论。

目录

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致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 中央空调应用现状及问题概述

1．2 国内外空调节能策略及控制算法研究现状

1．2．1 中央空调节能策略研究概述

1．2．2 中央空调变频技术的研究及应用现状

1．2．3 中央空调传统控制策略简介

1．2．4 模糊逻辑算法研究现状

1．3 本文研究意义

1．4 本文研究路线及主要研究内容

1．4．1 本文研究路线

1．4．2 本文主要研究内容

第2章 模糊逻辑控制算法研究

2．1 PID控制原理简介

2．2 传统模糊逻辑算法概述

2．3 模糊逻辑算法概述

2．4 算法编程实现及简单系统仿真实验

2．4．1 基于PD规则的模糊控制器设计

2．4．2 仿真实验

2．4．3 简单系统权重分析表规则研究

2．4 本章小结

第3章 中央空调系统实验平台及调稳简介

3．1 中央空调系统工作原理及硬件平台简介

3．1．1 中央空调结构原理简介

3．1．2 中央空调系统平台硬件结构简介

3．1．3 中央空调系统平台硬件改造

3．2 中央空调系统软件平台简介

3．3 中央空调系统调稳操作简介

3．4 本章小结

第4章 中央空调系统辨识及规律仿真实验

4．1 系统辨识理论基础

4．2 系统辨识典型模型

4．3 单输入单输出系统辨识设计

4．3．1 仿真实验控制对象选择

4．3．2 仿真实验激励信号选择

4．3．3 系统辨识实验工况设置

4．3．4 阶跃实验及模型辨识

4．4 单输入单输出仿真实验

4．4．1 模糊逻辑控制算法仿真实验

4．4．2 PID控制算法仿真实验

4．4．3 实验结果对比小结

4．5 本章小结

第5章 中央空调系统平台实验

5．1 空调实验平台单输入单输出平台实验

5．1．1 实验设计

5．1．2 进行实验收集数据

5．1．3 数据分析

5．2 空调实验平台双输入双输出平台实验

5．2．1 实验设计

5．2．2 进行实验收集数据

5．2．3 数据分析

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 研究展望

参考文献