【摘 要】
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随着人们对于环境舒适度要求的提高,快速发展的制冷技术使得中央空调在现代建筑物中得到普遍应用,然而中央空调系统在提供给人们一个舒适环境的同时,也带来了能源大量消耗的
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随着人们对于环境舒适度要求的提高,快速发展的制冷技术使得中央空调在现代建筑物中得到普遍应用,然而中央空调系统在提供给人们一个舒适环境的同时,也带来了能源大量消耗的问题。一般采用负荷估算法进行中央空调系统设计,即以建筑物最大冷负荷为设计基准,且中央空调水系统多采用定流量运行方式。中央空调系统的水系统主要包括两部分:冷水系统和冷却水系统,很多建筑物里中央空调系统的冷却水循环侧大多采用传统的PID控制器进行温差控制,传统的PID控制器容易出现超调、振荡等问题,而且当管路系统发生变化之后,需要重新整定PID控制器参数,否则容易造成控制品质的下降,浪费电能。本文在分数阶微积分理论和模糊控制理论基础上,提出了冷却水温差的模糊分数阶PID控制方法,借助MATLAB软件进行仿真实验,仿真结果表明该控制器的控制品质较好,具有一定的实用价值。本文主要研究内容如下:1.根据暖通空调冷却水系统的工艺特点,分析冷却塔、冷却水泵等环节的输入输出特性,给出它们的传递函数表达式。2.以中央空调系统对冷却水控制的工艺要求为前提,综合分数阶PID控制和模糊控制规律,确定冷却水模糊分数阶PID控制器的设计方案和基于模糊规则的控制器参数整定方法,并对冷却水温差模糊分数阶PID控制器进行MATLAB仿真实验。3.通过MATLAB仿真实验,比较了传统PID控制器、分数阶PID控制器以及本文提出的模糊分数阶PID控制器的控制效果。仿真实验结果表明,本文提出的模糊分数阶PID控制器在超调量、控制精度、调节时间等性能指标方面均有明显的优势。
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