【变风量空调的模糊PID控制分析案例4500字】

变风量空调的模糊PID控制分析案例变风量空调的模糊PID控制分析案例 1 11.1.1模糊化 1 3 4 41.2变风量空调系统的模糊PID控制系统的建立 41.2.1模糊PID简介 41.2.2模糊PID控制器的建立 51.3模糊PID控制系统仿真研究 1系统在设计过程中结构及其参数都会发生巨大的改变。对于这样一个复杂系统，传统PID控制算法已经无法充分发挥它本身所应有的控制功能，而且模糊控制应用程序、知识库模块、去了模糊的推理和应用程序知识库知识库模糊控制器化以对于温度偏差e的模糊化作为实际案例，有一个简单的如图5.2所示的模值大约为3,与之密切相关的模糊子集分别为pm(中)和ps(正小)。因此，发现3隶属度0模模糊论域NSNMNBNB(1)三角形隶属函数：(2)高斯型隶属函数：c——曲线中心的位置。(3)钟形隶属函数：1.1.2知识库知识库中存储了相关控制领域专家的知识、操作知识库通常由数据库和模糊控制规则库组成，其中存储比例因子、模糊推理和各语言变量的去模糊算法。规则库中有一系列控制规则。个模糊的条件语句都会给出一个模糊所蕴涵的关系ri,即一个模糊控制规则R1:ifeisNBandecisNBthenuisR2:ifeisNBandecisNMthenuisPM其中的n个模糊蕴涵关系R:去模糊模块的功能是通过特殊的算法把模糊推理所得到的模糊输入从论域(1)区域质心法：首先确定模糊输出和模糊论域的隶属函数曲线所包围的区PID调节的质量由三个参数kp、Ki、Kd。传统的PID控制参数很难在大程度上是依靠对PID控制系统进行精准建模。温度传感器温度传感器器一风量传感器模糊化式中，T—一空调房间设定温度(C);如图5.3所示，模糊PID控制器由模糊控制器和PID控制器构成。VAV末端模糊PID控制器以空调房子设定温度To与实际温度ti之间的偏差e和偏差变化率ec为输入。图错误!文档中没有指定样式的文字。.4模糊控制器结构(1)输入输出变量的参数选取一个三角形中的函数trimf作为一个变量隶属于的函数。由于采用该软件系能耗。其中模糊函数子集定义语言对于变量函数nb(正小负大)和变量pb(正大)分别可以选择一个s和z型函数作为smf和z型定义函数从而zmf可用来表示作①输入量1:量化因子：70偏差e模糊语言变量E为：NB,NM,NS,ZO,PS,PM图错误!文档中没有指定样式的文字。.5偏差的隶属函数②输入量2:模糊论域为：Y={-0.6,-0.5,-0.4,-0.3,-0.3,-0.1,0,0.1,0.2,0.3,偏差变化率ec模糊语言变量EC为：NB,基于4.3节中PID自动控制的系统工作基本原理以及4.4节中关于PID自动δkp、δki、δkd等控制有关的论域。表错误!文档中没有指定样式的文字。.1取值范围33(2)建立模糊控制器的控制规则条件语句。为方便直观的对控制规则进行查询，将49条VAV末端温度控制规则表错误!文档中没有指定样式的文字。.2△温度偏差e表错误!文档中没有指定样式的文字。.3△K温度偏差变化率ec温度偏差e表错误!文档中没有指定样式的文字。.4温度偏差变化率ec温度偏差eNS利用matlab模糊的工具盒对49条模糊规则按照表5.2、5.3、5.4分别进行Deleterule和去模糊可以得到△Kp、△Ki、△Kd的精确结果。如下所示，图中推理结果面图错误!文档中没有指定样式的文字。.11模糊推理结果图错误!文档中没有指定样式的文字。.12模糊推理结果图错误!文档中没有指定样式的文字。.13模糊推理结果将通过模糊控制工具箱所软件组成的模糊自动控制器件对数据系统进行了为了正确设计和重新建立一个有可变风量式的末端式的室温模糊模型PID经重新建立的模糊模型PID虚拟控制器直接重新加载起来到一个matlab的虚拟FunctionBlockPaFunctionBlockPaSpecifytheFuzzyInference(Forafile,usequotes基于图4.13无干扰PID仿真模型，在simulink下设计和构造了模糊PID控中PID的初始参数是第4.3节最终计算的结果，即kp=0.395ki=0.00285kd子是70;温度偏差变化率ec的量化因子为6,△Kp、△Ki、△Kd的比例因子分别为3、0.0001、3。建立的变风量末端室温模糊PID控制系统仿真模型如图5.15和图5.16所示。空调系统房间内部的空气温度控制仿真实验结果显示如下表图5.17所示。图错误!文档中没有指定样式的文字。.17t=3000-3500s时加入斜率为0.2%干扰的模糊PID房间温度仿真房间最低温度为26℃,与设定的温度值26℃相比，超调量为0℃,超调了0%。在3000-3500秒时对房间加入热扰动，房间温度在3794秒左右重新稳定在26℃,干扰后房间最高温度为26.2℃,与设定的温度值26℃相比，超调量为0.2℃,超调性能指标上升时间tr峰值时间tp调节时间ts无干扰模糊0有干扰模糊一接下来，将模糊PID控制与经典PID控制进行对比仿真，对比仿真模型如图5.18所示，仿真结果如图5.19所示。1亦图错误!文档中没有指定样式的文字。.19由图5.19,表4.1和表5.5可以归纳出模糊PID与经典PID的各性能指标，如表5.6所示。表错误!文档中没有指定样式的文字。