基于改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的CCHP系統(tǒng)中冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制
本文關(guān)鍵詞:基于改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的CCHP系統(tǒng)中冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在21世紀(jì)的今天,能源作為推動這個世界向前發(fā)展以及全球經(jīng)濟快速增長的最基本的動力,是我們?nèi)祟愒谶@個地球上賴以生存的基礎(chǔ)?茖W(xué)家們估算,大約截至2050年的時候,全球范圍內(nèi)的石油資源將會開采殆盡,所以若是屆時未能建立新的能源體系,將會引發(fā)一系列的問題,甚至將會引起新一輪的世界能源大戰(zhàn)。所以作為分布式能源主要的發(fā)展方向,冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)背負(fù)著這樣的使命應(yīng)運而生。冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一種能量梯級利用的聯(lián)合系統(tǒng),大致由四個子系統(tǒng)構(gòu)成,分別是動力系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)作為一種綜合系統(tǒng),由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以本文只是針對冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中占能耗最大的制冷部分的空調(diào)冷凍水控制系統(tǒng)來進(jìn)行詳細(xì)研究。一般情況,控制系統(tǒng)的目的是利用控制裝置使被控對象按照某種預(yù)定的規(guī)律運行。對CCHP系統(tǒng)中空調(diào)的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)而言,常用的控制方式有PID控制方式、模糊控制方式、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能控制方式以及一些聯(lián)合的控制方式。所以,針對空調(diào)冷凍水變流量控制系統(tǒng)的大滯后和大慣性特點,經(jīng)過對現(xiàn)有這些控制系統(tǒng)方式的分析和研究,基于粒子群算法結(jié)構(gòu)簡單、運算速度快以及自尋優(yōu)能力強的特點,本文提出了一種采用改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的CCHP系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制方式,該控制系統(tǒng)大大提高了冷凍水控制系統(tǒng)的精確度和各種性能。在對CCHP系統(tǒng)的空調(diào)冷凍水控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計時,我們首先以控制方式中最簡單最常規(guī)的PID控制方法和新型的模糊控制方式開始逐漸深入,在確定了冷凍水系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型之后,對冷凍水系統(tǒng)的模糊PID控制系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計,即首先是對控制變量的選取及量化,其次是對控制系統(tǒng)相應(yīng)模糊規(guī)則庫的設(shè)計,進(jìn)而根據(jù)相應(yīng)的模糊推理方法確定最終的系統(tǒng)控制輸出量。此外,為了進(jìn)一步提高冷凍水控制系統(tǒng)的性能,我們采用改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法對CCHP系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,最終有效的提高了控制系統(tǒng)的魯棒性、滯后性和靈敏度。最后,在仿真軟件MATLAB R2014a的SIIMULINK環(huán)境下,對冷凍水控制系統(tǒng)的三種控制方式,即常規(guī)的PID控制方式、模糊PID聯(lián)合控制方式以及基于改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的模糊PID控制方式分別建立出相應(yīng)的仿真模型。仿真結(jié)果表明,采用改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制系統(tǒng)在超調(diào)量、上升時間、調(diào)節(jié)時間上均領(lǐng)先于另外兩種控制方式。
【關(guān)鍵詞】:冷熱電三聯(lián)供 PID控制 模糊控制 粒子群算法 模糊PID控制
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TB657.2
【目錄】:
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-8
- 1 緒論8-17
- 1.1 課題的研究背景和意義8-10
- 1.2 冷熱電聯(lián)產(chǎn)的簡介10-11
- 1.3 國內(nèi)外冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11-15
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4 冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中空調(diào)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的簡介15
- 1.5 本文主要工作15-16
- 1.6 本章小結(jié)16-17
- 2 冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與冷凍水控制系統(tǒng)17-28
- 2.1 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)17-18
- 2.2 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的子系統(tǒng)18-23
- 2.2.1 動力系統(tǒng)18-19
- 2.2.2 制冷系統(tǒng)19-22
- 2.2.3 供暖系統(tǒng)22-23
- 2.2.4 控制子系統(tǒng)23
- 2.3 冷凍水系統(tǒng)23-25
- 2.4 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制方式25-27
- 2.4.1 溫差控制25-26
- 2.4.2 壓差控制26-27
- 2.4.3 閥門開度控制27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 3 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)中冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)化控制28-47
- 3.1 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)中的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)及其常見控制方式28-29
- 3.1.1 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的介紹28
- 3.1.2 傳統(tǒng)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)28-29
- 3.2 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制與PID控制29-36
- 3.2.1 PID控制29-32
- 3.2.2 模糊控制32-34
- 3.2.3 模糊PID控制方式34-36
- 3.3 冷凍水系統(tǒng)的模糊PID控制36-41
- 3.3.1 冷凍水控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型36
- 3.3.2 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計36-37
- 3.3.3 模糊PID控制系統(tǒng)中控制變量的選取及其量化37-38
- 3.3.4 模糊規(guī)則庫的設(shè)計38-40
- 3.3.5 模糊推理確定輸出控制量40-41
- 3.4 基于改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制41-46
- 3.4.1 改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法41-46
- 3.4.2 基于改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制46
- 3.5 本章小結(jié)46-47
- 4 仿真47-56
- 4.1 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)仿真模型的建立47-53
- 4.1.1 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的常規(guī)PID控制仿真47-48
- 4.1.2 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制的仿真模型建立[49]48-52
- 4.1.3 基于粒子群算法優(yōu)化的CCHP系統(tǒng)中冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制系統(tǒng)的建立52-53
- 4.2 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的仿真結(jié)果及分析53-55
- 4.3 本章小結(jié)55-56
- 5 結(jié)論與展望56-58
- 5.1 結(jié)論56
- 5.2 展望56-58
- 致謝58-59
- 參考文獻(xiàn)59-62
- 附錄62-63
- A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文情況62
- B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目62-63
【共引文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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本文關(guān)鍵詞:基于改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的CCHP系統(tǒng)中冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:282493
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