随着智能建筑的快速发展,楼宇自动化系统也逐渐对建筑设备进行越来越科学、经济、合理的控制和管理,不仅能使大楼的功能、档次提高,而且可以达到高效节能的效果。变风量空调系统就是以其节能性、灵活性而优于其它空调系统,逐渐成为空调系统设计的主流。但是变风量空调系统是一个复杂的热力系统,所受干扰多,对象的参数易于变化且难以确定。 PID控制是最早发展起来的应用经典控制理论的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定控制系统。PID控制中一个关键的问题就是PID参数的整定。传统的方法是在获取对象数学模型的基础上,根据某一整定原则来确定参数。而变风量空调控制过程是一个大惯性、纯滞后、时变、非线性的复杂系统,应用常规PID控制不能达到理想的控制效果。另外,传统的模拟PID控制算法呆板、正定不变、性能欠佳、对运行工况的适应性较差等,单纯采用PID控制往往达不到满意的效果。而近年来日益流行的模糊控制的优点是鲁棒性好,无需知道被控对象的数学模型,但容易因控制规则的粗糙而引起稳态误差。 本文针对常规PID控制和简单模糊控制器存在的缺陷,把模糊理论和PID控制理论结合,在PID控制中引入模糊控制机理,构成了兼有两者优点的模糊增益调整PID控制器。这种设计思想是先对空调房间建立数学模型,然后找出PID的三个参数与偏差和偏差变化率之间的模糊关系,在运行中不断检测偏差和偏差变化率,通过模糊调节方法,根据系统的动态特性和行为,对PID控制器的参数进行在线调整,使被控对象具有良好的动、静态性能。这种方法解决了控制系统的稳定性和获得良好性能的问题,增强了系统对不确定因素的适应性。 最后,本文采用MATLAB软件中的SIMULINK工具箱对系统进行了仿真,详细阐述了仿真模型的建立过程,通过对仿真结果的分析得出,在参数变化的情况下,应用模糊增益调整PID控制器对变风量系统进行控制,可以达到满意的性能要求,并具有一定的节能效果。所以,本方法是可行的,具有一定的理论和应用价值,为今后在工程实践中的应用奠定了基础。