基于改進單神經(jīng)元PID算法的變風量空調(diào)系統(tǒng)三參數(shù)前饋解耦自適應PID控制策略的研究
發(fā)布時間:2021-09-19 05:10
變風量空調(diào)系統(tǒng)(Variable Air Volume Air Conditioning System,VAVACS)是保持送風溫度恒定,通過改變送入室內(nèi)的冷、熱送風量,進而滿足對室內(nèi)溫度控制的要求。相比于傳統(tǒng)的定風量空調(diào)系統(tǒng)(Constant Air Volume Air Conditioning System,CAVACS),因其可以明顯地降低風機能耗和實現(xiàn)分區(qū)域溫度控制的優(yōu)勢,VAVACS被廣泛的應用于現(xiàn)代公共建筑當中。然而,由于VAVACS的多參數(shù)、非線性且其主要控制回路之間存在強耦合的特性,當其在運行時往往會出現(xiàn)不同控制回路之間相互干擾的問題,造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定運行和降低控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。鑒于此,結(jié)合多變量解耦控制理論、模糊控制算法和單神經(jīng)元自適應PID控制技術(shù),通過對VAVACS耦合嚴重的三個控制回路進行分析,本文提出了VAVACS三參數(shù)前饋解耦自適應PID控制策略和一種改進的單神經(jīng)元PID算法(Modified Single Neuron PID Algorithm,MSNPIDA)對自適應PID控制器參數(shù)進行整定的研究思路。同時,借助于MATLAB軟件,分別對MSNPI...
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
建筑設(shè)備中的能耗比例分布圖
碩士學位論文47表4.6主要控制性能指標控制系統(tǒng)性能指標PID控制系統(tǒng)MAPIDC控制系統(tǒng)超調(diào)量/%318.5上升時間/s145300峰值時間/s185420調(diào)節(jié)時間/s920800穩(wěn)態(tài)誤差00由表4.6分析可知,雖然PID控制器相比于MAPIDC的調(diào)節(jié)速度更快,但其超調(diào)量增大了264%,其調(diào)節(jié)時間增長了15%。分析原因:Z-N整定法對PID控制器參數(shù)的整定是離線進行。一旦計算出結(jié)果,KP、KI和KD就保持不變;而MSNPIDA對PID控制器參數(shù)的整定是連續(xù)進行的,可動態(tài)適應控制過程的變化,直至獲取KP*、KI*和KD*相應的最佳值,所以其調(diào)節(jié)速度變慢,但調(diào)節(jié)質(zhì)量明顯地得到了提升。這也表明本文提出的MSNPIDA是可行的。綜上,MAPIDC的整體控制效果明顯優(yōu)于PID控制器,且其抗干擾能力更強,對于增強系統(tǒng)的運行性能更加明顯。4.4基于MSNPIDA的液位自適應PID控制器參數(shù)整定效果的實驗驗證借助于由德國公司FESTO設(shè)計的過程控制系統(tǒng)實驗平臺中的水箱液位控制單元(WaterTankLevelControlUnit,WTLCU),本節(jié)對所設(shè)計的基于MSNPIDA的自適應PID控制器參數(shù)的整定效果進行實驗性驗證。其中,WTLCU的實物布局如圖所示。圖4.13WTLCU布局圖WTLCU實驗平臺的主要組成包括上水箱、下水箱/儲水箱、變頻供水泵、超聲波液位傳感器、手動閥、PLC控制器和其它附屬設(shè)備。其中,該平臺的上、下水
本文編號:3401081
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
建筑設(shè)備中的能耗比例分布圖
碩士學位論文47表4.6主要控制性能指標控制系統(tǒng)性能指標PID控制系統(tǒng)MAPIDC控制系統(tǒng)超調(diào)量/%318.5上升時間/s145300峰值時間/s185420調(diào)節(jié)時間/s920800穩(wěn)態(tài)誤差00由表4.6分析可知,雖然PID控制器相比于MAPIDC的調(diào)節(jié)速度更快,但其超調(diào)量增大了264%,其調(diào)節(jié)時間增長了15%。分析原因:Z-N整定法對PID控制器參數(shù)的整定是離線進行。一旦計算出結(jié)果,KP、KI和KD就保持不變;而MSNPIDA對PID控制器參數(shù)的整定是連續(xù)進行的,可動態(tài)適應控制過程的變化,直至獲取KP*、KI*和KD*相應的最佳值,所以其調(diào)節(jié)速度變慢,但調(diào)節(jié)質(zhì)量明顯地得到了提升。這也表明本文提出的MSNPIDA是可行的。綜上,MAPIDC的整體控制效果明顯優(yōu)于PID控制器,且其抗干擾能力更強,對于增強系統(tǒng)的運行性能更加明顯。4.4基于MSNPIDA的液位自適應PID控制器參數(shù)整定效果的實驗驗證借助于由德國公司FESTO設(shè)計的過程控制系統(tǒng)實驗平臺中的水箱液位控制單元(WaterTankLevelControlUnit,WTLCU),本節(jié)對所設(shè)計的基于MSNPIDA的自適應PID控制器參數(shù)的整定效果進行實驗性驗證。其中,WTLCU的實物布局如圖所示。圖4.13WTLCU布局圖WTLCU實驗平臺的主要組成包括上水箱、下水箱/儲水箱、變頻供水泵、超聲波液位傳感器、手動閥、PLC控制器和其它附屬設(shè)備。其中,該平臺的上、下水
本文編號:3401081
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