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1、硕士学位论文基于PLC控制的高速公路隧道通风节能系统硕士学位论文摘要随着我国高速公路建设的发展，人们越来越关注公路隧道安全节能地运行。从控制角度来看，由于车流量、污染物(主要有C0和烟尘)浓度的随机性，隧道通风系统具有较大的非线性、时滞性和时变性，并且各个参数之间有着复杂的耦合关系，因此难以获得对象的精确数学模型，这使得欲达到及时控制污染物浓度同时又尽少量开启风机的传统控制方法陷入了窘境。到目前为止，国内隧道大部分仍采用门限值或简单闭环方式进行通风控制，整体自动化水平较低，消耗电能过大。因此，研究公路隧道通风的智能控制
2、方法在当前能源紧缺的形势下是十分必要且有意义的，本文据此做了以下几方面的内容：首先本论文以满足实际控制需要为出发点，综合分析了系统所要达到的控制要求，确定了隧道通风节能控制系统方案，然后再详细地进行了系统各个硬件的选型，并将PLC输入输出的地址分配到各个模块。接着论述了模糊控制的原理和结构，研究和设计了隧道通风模糊控制器，并用CFD软件仿真将模糊控制与常规控制进行了对比，然后开发了基于组态软件组态王的上位机界面。最后设计了基于模糊控制算法的PLC隧道通风节能控制程序，建立了一套包括硬件、软件的智能节能通风控制实验系统并
3、运行调试。关键词：隧道通风；节能；PLC;模糊控制；组态王；AbstractWiththedevelopmentofexpresswayconstructioninourcountry,peoplepaymoreandmoreattentiontosafetyandenergysavingoperationofhighwaytunnels.Fromthecontrolpointofview,asaresultofthevehicleflow,contaminants(mainlyCOandsoot)concentrat
4、ionsofrandomness,tunnelventilationsystemisahighnonlinear,time-delayandtime-varyingparameters,andeachhasacomplexcouplingrelations,soitisdifficulttoobtainanaccuratemathematicalmodelofobject,whichmakesthetraditionalcontrolmethodsthatwanttoachievetimelycontrolofpoll
5、utantconcentrationatthesametimetoopenfewfansdifficult.Sofar,mostofdomestictunnelstillusethethresholdvalueorasimpleclosed-loopventilationcontrol,theoveralllowlevelofautomation,andenergyconsumptionistoolarge.Therefore,studyofhighwaytunnelventilationintelligentcont
6、rolmethodinthecurrentenergyshortagesituationisverynecessaryandmeaningful,andthispaperhasdonethefollowingseveralaspects:Firstly,thecontrolrequirementsofthesystemareanalyzedcomprehensivelyinordertomeetthepracticalcontrolneedasthestartingpoint.Thetunnelventilations
7、avingenergycontrolsystemschemeandhardwareselectionareconformed,andtheneachhardwareselectionofthesystemisdetailed.TheinputandoutputPLCaddressareassignedtoeach硕士学位论文module.Secondly,theprincipleandstructureoffuzzycontrollerarediscussed.Thetunnelventilationfuzzycont
8、rollerisdesigned,andfuzzycontrolandconventionalcontrolarecomparedwithCFDsoftwaresimulationandthendevelopedbasedonsoftwareconfigurationKingviewofPCinterface.Finally,ba
