基于改进单神经元PID算法的变风量空调系统三参数前馈解耦自适应PID控制策略的研究

发布时间：2021-09-19 05:10

　　变风量空调系统（Variable Air Volume Air Conditioning System,VAVACS）是保持送风温度恒定,通过改变送入室内的冷、热送风量,进而满足对室内温度控制的要求。相比于传统的定风量空调系统（Constant Air Volume Air Conditioning System,CAVACS）,因其可以明显地降低风机能耗和实现分区域温度控制的优势,VAVACS被广泛的应用于现代公共建筑当中。然而,由于VAVACS的多参数、非线性且其主要控制回路之间存在强耦合的特性,当其在运行时往往会出现不同控制回路之间相互干扰的问题,造成系统的不稳定运行和降低控制系统的控制品质。鉴于此,结合多变量解耦控制理论、模糊控制算法和单神经元自适应PID控制技术,通过对VAVACS耦合严重的三个控制回路进行分析,本文提出了VAVACS三参数前馈解耦自适应PID控制策略和一种改进的单神经元PID算法（Modified Single Neuron PID Algorithm,MSNPIDA）对自适应PID控制器参数进行整定的研究思路。同时,借助于MATLAB软件,分别对MSNPI... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

建筑设备中的能耗比例分布图

硕士学位论文47表4.6主要控制性能指标控制系统性能指标PID控制系统MAPIDC控制系统超调量/%318.5上升时间/s145300峰值时间/s185420调节时间/s920800稳态误差00由表4.6分析可知，虽然PID控制器相比于MAPIDC的调节速度更快，但其超调量增大了264%，其调节时间增长了15%。分析原因：Z-N整定法对PID控制器参数的整定是离线进行。一旦计算出结果，KP、KI和KD就保持不变；而MSNPIDA对PID控制器参数的整定是连续进行的，可动态适应控制过程的变化，直至获取KP*、KI*和KD*相应的最佳值，所以其调节速度变慢，但调节质量明显地得到了提升。这也表明本文提出的MSNPIDA是可行的。综上，MAPIDC的整体控制效果明显优于PID控制器，且其抗干扰能力更强，对于增强系统的运行性能更加明显。4.4基于MSNPIDA的液位自适应PID控制器参数整定效果的实验验证借助于由德国公司FESTO设计的过程控制系统实验平台中的水箱液位控制单元(WaterTankLevelControlUnit,WTLCU)，本节对所设计的基于MSNPIDA的自适应PID控制器参数的整定效果进行实验性验证。其中，WTLCU的实物布局如图所示。图4.13WTLCU布局图WTLCU实验平台的主要组成包括上水箱、下水箱/储水箱、变频供水泵、超声波液位传感器、手动阀、PLC控制器和其它附属设备。其中，该平台的上、下水


本文编号：3401081