基于PID技术的中央空调房间温度控制策略

基于PID技术实现模糊控制,考虑到中央空调房间的温度控制中,被控对象存在大滞后大惯性情况,通过设计基于Smith预估模糊自整定PID控制器技术,构建中央空调房间温度控制系统测量模型,简述预估模糊PID控制器结构,分析模糊控制规则的具体生成方法,实现对此种控制方案的数字化仿真。经本次研究结果表明:基于PID控制器技术的中央空调房间温度控制,能够有效提高对中央空调房间温度的调节精度,且调节速率较快,超调较小。     

模糊自整定PID控制在VAV末端装置中的应用

将模糊控制和普通PID控制相结合,介绍了一种基于模糊控制规则的模糊PID控制器的设计方法并将其应用于VAV空调系统的末端装置控制.建立了变风量系统空调房间和末端装置的数学模型,并在此基础上进行仿真实验;结果表明这种方法比普通PID控制方法精度高、超调量小,特别是对对象参数的变化具有更好的适应性和稳定性.     

模糊自适应PID控制在空调系统中的应用

空调房间温度控制是一个复杂的控制系统,用传统的PID控制达不到较好的控制效果。以变风量空调系统作为控制对象,设计了模糊自适应PID控制器,并运用MATLAB/simulink对空调房间温度的控制进行了仿真,达到了比较理想的控制效果。仿真结果证明,模糊自适应PID控制器应用于空调系统具有较好的鲁棒性、快速性和准确性的优点的事实得到了证实,这种控制方式的控制效果优于常规PID控制且有利于节能。为空调系统自动控制的研究和应用提供了有意义的参考。     

变风量末端装置的基于IPSA-DE算法室温PI~λD~μ-送风量PI串级控制器的数值仿真

目前,空调房间配用的变风量末端装置(Variable Air Volume Terminal,VAV-TMN)往往采用整数阶PID-P串级调节方式,这带来了室温控制误差和超调量较大以及调节时间较长等问题。鉴于此,提出了空调VAV-TMN的室温分数阶PID-送风量PI的串级调节器设计方法。首先,综合分析空调工艺和自动控制的相关要求,对室内温度对象、温度和风量测量变送单元、送风量执行单元分别进行建模,确定主控制器为室温分数阶PID控制器(Indoor Temperature Fractional Order Proportional Integral Derivative Controller,IT-FOPIDC)和副控制器为送风量PI控制器(Sending Air Volume Proportional Integral Controller,SAV-PIC)的控制策略。其次,基于改进的自适应差分进化(Improved Parameter Self-adaptive Differential Evolution,IPSA-DE)算法来分别整定出IT-FOPIDC和SAV-PIC的控制参数最佳值。最后,借助MATLAB/Simulink工具,对该空调VAV-TMN的室温PIλDμ-送风量PI串级调节系统进行组态和数值模拟相应的控制效果。结果表明,该串级控制系统在理论上是可行的,且室温的控制效果明显优于基于Ziegler-Nichols整定法和DE算法的整数阶室温PID-送风量PI串级调节系统。     

参数自调整模糊控制器在空调控制中的应用

在基本模糊控制器的基础上,建立了参数自调整模糊控制器,用以调节空调房间温度,并用MATLAB软件对该控制器进行仿真.仿真结果表明,参数自调整模糊控制器具有较快的响应速度和较小的稳态误差,同时对被控对象的参数变化有一定的自适应能力,比较适用于空调温度这样的具有非线性、大迟延的控制对象.     

改进型模糊PID在火电厂温控系统中的应用

火电厂主气温对象具有时变大滞后环节,常规PID控制方法很难取得满意的控制效果.模糊PID控制结合了模糊控制和PID控制的优点,在工业生产中得到了广泛的应用,但模糊控制器中比例因子的整定比较困难.利用主气温对象在不同负载下的传递函数,分别确定PID控制器参数的初始值,并求出比例因子.在负载发生较大变化时,对系统参数进行切换,采用改进型模糊PID对温度系统进行控制.仿真结果表明.当工况变化时,这种方法具有很好的控制效果.     

基于模糊分数阶PID的啤酒灌装机贮液缸内液位控制

目的 贮液缸内液位的变化对啤酒灌装机的正常工作以及产品质量和生产效率等有重要影响,传统的PID控制很难准确控制贮液缸内的液位,为提高啤酒灌装机的工作效率和啤酒的质量等,需对贮液缸内液位进行精准控制。方法 根据分数阶微积分理论的知识,提出分数阶PID控制,该控制方法将传统的PID控制推广到分数阶领域中,利用Oustaloup算法实现传统PID控制由点到面的转变,使控制精度更高。针对分数阶PID控制器参数的调整问题,结合智能控制理论,引入模糊控制算法,提出模糊分数阶PID控制,以实现参数的在线调整,并与传统控制方法进行对比。结果 利用Simulink工具箱搭建模糊分数阶PID控制的啤酒灌装机贮液缸内液位控制系统的仿真平台,与传统控制相比较,模糊分数阶PID控制器能够获得良好的控制性能指标,无论动态指标还是静态指标以及抗干扰能力,都有较大的改善。结论 采用文中提出的方法能够明显提高液缸内液位的精准控制精度,提高啤酒灌装机的工作效率以及啤酒的质量,满足了工业生产的要求。     

空调系统神经模糊控制器-仿真和优化

以恒温空调系统为控制对象，对神经模糊控制器、常规模糊控制器和PID控制器进行了数字仿真，并用单纯形法对控制比例因子进行了参数寻优，获得了最优参数和动态响应曲线；通过对神经模糊控制器的优化学习，大大提高了神经模糊控制器的控制精度和稳定性，其性能优于最优化的PID控制器和最优化的常规模糊控制器，能有效地满足温度控制要求，并具有较好的鲁棒性；由于神经模糊控制器具有模糊控制和神经网络的智能，经过优化学习后，它具有艮好的控制性能和自适应能力。     

基于模糊分数阶PID的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制

针对开关磁阻电机直接瞬时转矩控制系统,引入分数阶积分与分数阶微分和二维模糊控制器结合,设计模糊分数阶PID转速外环控制器,提出了基于模糊分数阶PID的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制。引入分数阶积分可提高系统的稳态精度,削弱积分饱和引起的大超调;运用分数阶微分解决原一阶微分易受高频干扰的缺点,提高系统的动态性能;基于RBF神经网络设计了PID转矩内环控制器,适应开关磁阻电机的非线性,实现转矩的双闭环跟踪控制。通过仿真表明:设计的模糊分数阶PID转速外环控制器能有效减小开关磁阻电机转矩脉动,系统快速达到稳态,动态性能良好,适应性强。     

吹膜机的模糊自整定PID温度控制系统的设计及应用

根据吹膜机温度控制系统的大滞后、非线性等特点,将常规PID控制和模糊控制相结合,设计了一种模糊自整定PID温度控制系统,该系统通过模糊控制规则实现PID控制器的参数的在线调整,以获得PID温度控制的最佳控制效果。建立了Simulink仿真模型,并对吹膜机温度控制系统的简化模型进行了仿真和分析。仿真结果表明:模糊自整定PID控制器有更小的超调量和更快的调节时间,使系统具有更好的控制性能。     

Potential electricity savings by variable speed control of compressor for air conditioning systems

The potential of a variable-speed compressor running on a controller to provide enhanced load-matching capability, energy saving and thermal comfort for application in air-conditioning system is demonstrated. An air-conditioning system, originally operated on a constant speed mode, is retrofitted with an inverter and a PID controller. The system was installed to a thermal environmental room together with a data acquisition system to monitor energy consumption and temperature of the room. Measurements were taken 2 h daily at a time interval of 5 min for an on/off and an inverter variable-speed conditions. The results indicate that thermal comfort of the room together with energy saving can be obtained through a proper selection of K for the controller. At a temperature setting of 22°C, the energy saving for the system is estimated to reach 25.3% for PID controllers.     

基于蒸汽喷射制冷的汽车空调建模与控制

以汽车尾气为热源,建立蒸汽喷射制冷循环的数学模型。针对汽车蒸汽喷射制冷系统的特点,设计应用于汽车蒸汽喷射制冷系统的模糊自适应PID控制器,并与PID控制算法进行对比研究。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器在变负荷、变工况等条件下都优于PID控制器,为蒸汽喷射制冷在汽车空调中的应用提供可行性方案。     

模糊控制器在中央空调控制系统中的应用

分析了中央空调系统的特性，并对其各个部件建立数学模型，基于MATLAB环境下，利用simulink和fuzzy工具箱，对空调系统采用PID控制与模糊控制器的仿真比较，通过仿真结果显示，空调系统采用模糊控制具有较强的鲁棒性，波动小等优点。     

基于模糊控制的HVPE生长设备温度控制系统

氢化物气相外延（hydride vapor phase epitaxy,HVPE）工艺的关键是确保加热炉的温场恒定和高精度控制。由于HVPE生长设备温度控制过程涉及多个加热温区,以及温度测量元件和电阻加热炉温度传导引起的延迟,其温度控制存在超调过大、控制精度低和调节时间过长等问题。为实现HVPE生长设备反应室内温度的精准调控,将模糊逻辑应用到PID （proportion integration differentiation,比例积分微分）控制中,设计系统各温区的模糊自适应整定PID控制器。依据实际设备与相应技术要求,设计研发了一套基于PLC （programmable logic controller,可编程逻辑控制器）、温度控制电路以及模糊自适应整定PID控制的HVPE生长设备温度控制系统。Simulink仿真结果与实测结果表明,模糊自适应整定PID控制器可以应用于HVPE生长设备的温度控制系统,且控制效果较好。研究表明,所设计的温度控制算法与温度控制系统能够很好地满足GaN材料生长的工艺要求,具有一定的实用价值。     

基于分数阶PID的纸张定量双自由度Smith预估控制

目的研究纸张定量控制回路中的大时滞控制策略,减小纸张定量偏差。方法在传统Smith预估器的基础上,结合分数阶PID算法,设计由常规PID控制器和分数阶PID控制器组成的双自由度Smith预估控制系统,完成设定值跟踪和负载扰动的独立控制。设定值跟踪采用传统Smith预估控制器,负载扰动采用具有抗干扰和强鲁棒性的分数阶PID控制器。将控制算法应用到纸张定量中,并与传统控制算法相比较。结果相对于传统Smith控制,基于分数阶PID的双自由度Smith预估控制的设定值跟踪及抗扰性能更优,在纸张定量控制过程中,将定量偏差减少到±1.6 g/m~2。结论基于分数阶PID的双自由度Smith预估器可有效控制时滞,模型失配时具有较好的鲁棒性,可有效提高定量回路的控制精度。