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模糊PID控制在空调房间温度控制中的研究 摘 要中央空调目前在国内已普遍使用，传统中央空调的控制方式有一定的滞后，造成室内温度波动性较大，影响空调的温度控制精度和空调环境的舒适性；同时传统空调对温度的调节是一种断续变化过程，不能根据环境温度变化及时调整空调器工作状态，因此不能实现完全自动控制、耗电量大。在今天人们追求舒适环境同时能源紧张的情况下研究新型中央空调的控制方法，解决存在的问题，具有重要的理论意义和实用价值。本文先利用机理法建立被控对象即空调房间的数学模型，求出了空调房间的传递函数，并给出了传递函数中各参数的确定方法。同时求出了执行器及空调系统其它环节的数学模型，从而建立整个系统的数学模型。对中央空调系统先采用常规PID控制，但是空调房间是一个大滞后，非线性的不确定性系统，系统的内外部干扰因素众多，固定的PID参数很难适应控制的需要。因此将模糊控制理论和PID控制理论相结合，在PID控制中引入了模糊控制机理，构成了兼有两者优点的自适应模糊PID控制器。并在MATLAB环境中，给出了不同控制方案下的仿真结果，证明了自适应模糊PID在应对干扰的时候有更强的鲁棒性和抗干扰性，能够很好的满足控制性能的要求，快速调节温度。关键词：中央空调系统，PID，模糊PID目 录摘 要 1Abstract 2引 言 11 文献综述 1 课题背景及研究的意义 2 变风量空调系统的发展状况 3 变风量空调系统的控制策略 1 PID控制 2 模糊控制 3 模糊PID控制 4本文研究的内容 52 中央空调系统分析与建模 1 空调房间模型的建立 2 感温元件模型的建立 3 执行器模型的建立 4 模型参数的选定 1 空调房间模型参数的选定 2 执行器模型参数的选定 3 扰动模型参数的选定 5 本章小结 133 常规PID控制器设计 1 PID各参数对系统性能的影响 2 PID参数的整定 3 PID控制仿真结果 164 模糊PID控制器设计 1 模糊控制的理论分析 1 模糊化接口 2 数据库 3 模糊规则 4 模糊推理 5 解模糊 2 自适应模糊PID控制器 1 精确量的模糊化 2 模糊参数的设计规则 3 自适应模糊PID的仿真结果 3本章小结 36结 论 37参 考 文 献 38附 录A 外文原文 40附 录B 外文译文 49在 学 取 得 成 果 57致 谢 58
