變風量（VAV）空調系統的模糊增益調整PID控制.pdf

1、隨著智能建筑的快速發(fā)展，樓宇自動化系統也逐漸對建筑設備進行越來越科學、經濟、合理的控制和管理，不僅能使大樓的功能、檔次提高，而且可以達到高效節(jié)能的效果。變風量空調系統就是以其節(jié)能性、靈活性而優(yōu)于其它空調系統，逐漸成為空調系統設計的主流。但是變風量空調系統是一個復雜的熱力系統，所受干擾多，對象的參數易于變化且難以確定。 PID控制是最早發(fā)展起來的應用經典控制理論的控制策略之一，由于其算法簡單、魯棒性好和可靠性高，被廣泛應用于工業(yè)過

2、程控制，尤其適用于可建立精確數學模型的確定控制系統。PID控制中一個關鍵的問題就是PID參數的整定。傳統的方法是在獲取對象數學模型的基礎上，根據某一整定原則來確定參數。而變風量空調控制過程是一個大慣性、純滯后、時變、非線性的復雜系統，應用常規(guī)PID控制不能達到理想的控制效果。另外，傳統的模擬PID控制算法呆板、正定不變、性能欠佳、對運行工況的適應性較差等，單純采用PID控制往往達不到滿意的效果。而近年來日益流行的模糊控制的優(yōu)點是魯棒性好

3、，無需知道被控對象的數學模型，但容易因控制規(guī)則的粗糙而引起穩(wěn)態(tài)誤差。 本文針對常規(guī)PID控制和簡單模糊控制器存在的缺陷，把模糊理論和PID控制理論結合，在PID控制中引入模糊控制機理，構成了兼有兩者優(yōu)點的模糊增益調整PID控制器。這種設計思想是先對空調房間建立數學模型，然后找出PID的三個參數與偏差和偏差變化率之間的模糊關系，在運行中不斷檢測偏差和偏差變化率，通過模糊調節(jié)方法，根據系統的動態(tài)特性和行為，對PID控制器的參數進行在

4、線調整，使被控對象具有良好的動、靜態(tài)性能。這種方法解決了控制系統的穩(wěn)定性和獲得良好性能的問題，增強了系統對不確定因素的適應性。 最后，本文采用MATLAB軟件中的SIMULINK工具箱對系統進行了仿真，詳細闡述了仿真模型的建立過程，通過對仿真結果的分析得出，在參數變化的情況下，應用模糊增益調整PID控制器對變風量系統進行控制，可以達到滿意的性能要求，并具有一定的節(jié)能效果。所以，本方法是可行的，具有一定的理論和應用價值，為今后在工