自適應(yīng)遺傳算法在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)解耦控制中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-18 15:08
隨著科技日新月異的發(fā)展,人們的生活水平也得到了很大提高,對(duì)生活和工作環(huán)境舒適度提出了更高的要求。中央空調(diào)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代建筑中,傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)雖然能滿(mǎn)足舒適性要求,但能耗巨大。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)因其節(jié)能、控制靈活、能耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)收到廣泛的關(guān)注。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)各項(xiàng)控制參數(shù)的好壞直接影響其控制性能,進(jìn)而影響空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和節(jié)能效率。因此,研究合適的空調(diào)系統(tǒng)控制方法,對(duì)優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)性能和節(jié)約能源具有重要意義。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)同時(shí)又具有多變量、非線性、強(qiáng)耦合等特點(diǎn),傳統(tǒng)的控制方法很難得到一個(gè)良好的控制效果,這也在一定程度上阻礙了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展。針對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)以及傳統(tǒng)控制算法難以進(jìn)行有效控制的問(wèn)題,將自適應(yīng)遺傳算法應(yīng)用到變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際控制過(guò)程中。遺傳算法是通過(guò)模擬達(dá)爾文生物進(jìn)化理論中的自然選擇和遺傳學(xué)中的計(jì)算模型相結(jié)合的全局優(yōu)化尋找最優(yōu)解的算法。本文介紹了遺傳算法的基本內(nèi)容,同時(shí)對(duì)基本遺傳算法存在的缺陷進(jìn)行了分析。針對(duì)遺傳算法本身存在的缺陷,采用自適應(yīng)遺傳算法進(jìn)行彌補(bǔ),主要從種群分析、個(gè)體適應(yīng)度值縮放方法、交叉概率和變異概率的自適應(yīng)調(diào)整,保留優(yōu)良個(gè)體這四個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn),提...
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 研究的目的及意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 遺傳算法、自適應(yīng)遺傳算法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
1.5 小結(jié)
第2章 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.1 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)的組成和運(yùn)行過(guò)程
2.1.1 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的組成
2.1.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程
2.2 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)常用的控制方式
2.3 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)耦合回路
2.4 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.4.1 硬件平臺(tái)
2.4.2 軟件平臺(tái)
2.5 小結(jié)
第3章 自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)原理
3.1 遺傳算法基本理論
3.1.1 基本遺傳算法
3.1.2 基本遺傳算法改進(jìn)
3.2 自適應(yīng)遺傳算法
3.3 基于基本遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4 基于自適應(yīng)遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.5 基于自適應(yīng)遺傳算法的仿真研究
3.5.1 二階系統(tǒng)的PID整定
3.5.2 滯后系統(tǒng)的PID整定
3.5.3 飽和非線性系統(tǒng)的PID整定
3.6 小結(jié)
第4章 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)建模與解耦設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)辨識(shí)
4.1.1 系統(tǒng)辨識(shí)內(nèi)容及步驟
4.1.2 系統(tǒng)辨識(shí)方法
4.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)被控對(duì)象建模
4.2.1 風(fēng)機(jī)頻率-風(fēng)管靜壓被控對(duì)象建模
4.2.2 冷凍水閥門(mén)開(kāi)度-送風(fēng)溫度被控對(duì)象建模
4.2.3 VAVBOX風(fēng)閥開(kāi)度-房間溫度被控對(duì)象建模
4.3 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)耦合作用分析
4.4 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)前饋補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.4.1 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)解耦基本原理
4.4.2 基于前饋解耦補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.5 小結(jié)
第5章 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)多變量解耦仿真
5.1 多變量解耦仿真模型建立
5.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)解耦控制仿真
5.2.1 風(fēng)機(jī)頻率-風(fēng)管靜壓控制回路仿真
5.2.2 冷凍水閥門(mén)開(kāi)度-送風(fēng)溫度控制回路仿真
5.2.3 VAVBOX風(fēng)閥開(kāi)度-房間溫度控制回路仿真
5.3 小結(jié)
第6章 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)多變量解耦實(shí)驗(yàn)
6.1 實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計(jì)
6.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)GA-PID解耦實(shí)驗(yàn)
6.3 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)AGA-PID解耦實(shí)驗(yàn)
6.4 小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 論文創(chuàng)新之處
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間論文發(fā)表情況
致謝
本文編號(hào):3745199
【文章頁(yè)數(shù)】:98 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 研究的目的及意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 遺傳算法、自適應(yīng)遺傳算法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
1.5 小結(jié)
第2章 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.1 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)的組成和運(yùn)行過(guò)程
2.1.1 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的組成
2.1.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程
2.2 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)常用的控制方式
2.3 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)耦合回路
2.4 變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.4.1 硬件平臺(tái)
2.4.2 軟件平臺(tái)
2.5 小結(jié)
第3章 自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)原理
3.1 遺傳算法基本理論
3.1.1 基本遺傳算法
3.1.2 基本遺傳算法改進(jìn)
3.2 自適應(yīng)遺傳算法
3.3 基于基本遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.4 基于自適應(yīng)遺傳算法的PID參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.5 基于自適應(yīng)遺傳算法的仿真研究
3.5.1 二階系統(tǒng)的PID整定
3.5.2 滯后系統(tǒng)的PID整定
3.5.3 飽和非線性系統(tǒng)的PID整定
3.6 小結(jié)
第4章 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)建模與解耦設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)辨識(shí)
4.1.1 系統(tǒng)辨識(shí)內(nèi)容及步驟
4.1.2 系統(tǒng)辨識(shí)方法
4.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)被控對(duì)象建模
4.2.1 風(fēng)機(jī)頻率-風(fēng)管靜壓被控對(duì)象建模
4.2.2 冷凍水閥門(mén)開(kāi)度-送風(fēng)溫度被控對(duì)象建模
4.2.3 VAVBOX風(fēng)閥開(kāi)度-房間溫度被控對(duì)象建模
4.3 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)耦合作用分析
4.4 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)前饋補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.4.1 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)解耦基本原理
4.4.2 基于前饋解耦補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.5 小結(jié)
第5章 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)多變量解耦仿真
5.1 多變量解耦仿真模型建立
5.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)解耦控制仿真
5.2.1 風(fēng)機(jī)頻率-風(fēng)管靜壓控制回路仿真
5.2.2 冷凍水閥門(mén)開(kāi)度-送風(fēng)溫度控制回路仿真
5.2.3 VAVBOX風(fēng)閥開(kāi)度-房間溫度控制回路仿真
5.3 小結(jié)
第6章 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)多變量解耦實(shí)驗(yàn)
6.1 實(shí)驗(yàn)工況設(shè)計(jì)
6.2 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)GA-PID解耦實(shí)驗(yàn)
6.3 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)AGA-PID解耦實(shí)驗(yàn)
6.4 小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 論文總結(jié)
7.2 論文創(chuàng)新之處
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間論文發(fā)表情況
致謝
本文編號(hào):3745199
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