论文部分内容阅读
论文的研究工作是以某烟厂中央空调控制系统研究工程为背景展开的。中央空调系统是智能建筑重要组成部分,是一个典型的多输入多输出、具有大滞后特性的非线性系统,其能耗占整个建筑能耗的50%以上,因此对中央空调系统控制方式的研究已经成为控制理论与控制工程界尤其是智能建筑界研究的热点之一。目前中央空调系统采用的调节方式主要是PID调节,而PID调节性能主要依靠其参数的整定,由于中央空调系统时间常数较大,调整不仅费时费力,性能指标也不能令人满意。因此,将模糊控制技术与经典PID控制技术相结合,实现PID参数在线模糊自整定,对于提高中央空调系统的控制精度、稳定性和可靠性,无论从学术研究角度出发,还是在工程应用方面,都具有相当的现实意义。论文以较好的逻辑阐述了作者在构建基于自学习的模糊PID参数自整定系统整个过程中的设计思想,并充分体现了作者所作的大量工作和独特贡献。具体包括:①对中央空调系统控制特性进行了较为深入的研究。论文对现行中央空调控制系统及其主要的PID控制模式进行了深入分析,包括系统控制方式、控制特点以及数学模型等,尤其在二阶系统模型的基础上,针对其动态响应情况,剖析了响应各阶段PID参数对系统性能的影响,进而提出了PID参数的整定原则;②剖析了模糊控制系统控制结构和控制原理,包括模糊化接口、综合数据库、模糊推理技术、解模糊技术等,在此基础上,根据本中央空调系统工程需求,建立了基于增量型调整原理的参数自整定模糊控制器的系统结构,并对模糊自整定系统的输入输出变量进行选取与量化;③结合专家经验建立了模糊控制规则集合(共49条规则),完成了控制系统规则库的设计,并采用最小-最大-加权平均法进行模糊推理与解模糊;④针对采用定论域时温度状态进入模糊论域中间较小范围后,模糊控制输出容易产生小范围振荡等情况,采用了变论域的在线奖惩自学习算法对模糊控制规则库进行在线修改。并且,在分析和评价系统动态特性的基础上建立了系统在线学习的评价函数和奖惩函数,修正奖惩因子,实现系统控制规则的优化;⑤运用Matlab软件对所建立的整个系统进行了仿真和性能分析,并与常规PID控制特性进行了对比分析,证明了所建系统的合理性。论文将模糊PID参数自整定技术应用于中央空调控制系统,无论在学术研究方面,还是在工程应用方面,都具有的较大的参考价值。