pid控制技术在中央空调系统中的应用

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1、PID控制技术在中央空调系统中的应用安利（中国）日用品有限公司广东广州510000摘要：木文详细介绍了智能PID控制技术在中央空调系统中的应用，通过研究和进行实践测试，该PID控制系统在继承传统PID控制系统优点的同时,还充分地利用了计算机技术进行空调温湿度控制及动态监测，在使用过程中上取得较好的效果，具有极高的应用前景。关键词：中央空调；PID控制；系统；应用传统PID控制系统在中央空调系统实际工作中提供了许多便利，但也存在不少需要改进的问题。智能PID控制系统在传统PID控制器所表现岀来的稳定性、快速性和控制精度方面进行了改善升级，在

2、提高系统动态效应的同时减少了能源损耗，使用价值极高。由于中央空调在各领域使用广泛，而效果显著的智能控制方式更能让中央空调系统如虎添翼，其应用价值尤其显著。1智能PID简介智能控制是动态系统过程控制中正在发展的一个方向，它不完全依靠被控对象的模型，而是依靠模拟人的经验和知识来判定、修正控制规律，使控制模式更适合对象，控制结果更佳，现分为专家型控制、模糊控制和祌经IM络控制等类型。智能PID是利用智能控制模式实时控制PID控制模式和参数修正，主要是根据输入值、输出值、偏差值、偏差变化率等形成的一种产生式规则，将人的丰富操作经验和PID控制良好

3、的适应性和稳定性相结合，产生好的控制效果。2系统总体方案木系统括专家控制系统、传感系统和通信系统等，构建了以专家型智能PID控制算法为核心的控制系统，系统总体设计框图如图1所示。星级酒店中央空调智能PID控制系统主要由，温、湿度采集器，PID算法控制模块，增湿器模块，变频器控制模块，上位机通信模块和温湿度设定值模块等组成。PID控制算法模块是釆用专家系统模式对中央空调系统领域，以专家水平解决中央空调系统中专门任务的计算器系统，其内部写入该领域中大量专家水平的知识与经验，利用专家的知识和解决问题的方法来解决问题，采用规则PID控制形式，通过

4、对中央空调系统误差和系统输出的识别，以了解被控对象过程动态特性的变化,在线调整PID3个参数，直到过程的响应曲线为最佳响应曲线。根据温、湿度设定值和温湿度传感器采集冋来的当前温、湿度值进行专家控制解算，获得增湿器湿度控制量和轴流风机的转速控制量，控制中央空调风道的温、湿度和风量，从而使洒店被控空间的温、湿度达到设定的精确值。图1专家型PID控制器总体设计3系统硬件部分设置本部分工程的功能主要完成被控客房等空间的温、湿度采集输入、分析、计算、显示和控制输出信号以及对上位机通信等，结构如图2所示。其核心PID控制算法模块的任务是将温湿度传感器

5、采集的模拟信号，转换成数字信号，在单片机内经过分析、计算，把执行信号分别输送给增湿器和变频器，冋吋把实吋信号上传给上位机，进行保存，用于系统辨识和控制参数确定。图2系统硬件结构PID控制算法模块使用ARM单片机STM32F107VCT6,与上位机、温湿度之间的通信，依靠RS485通信模块完成，增湿器模块采用斯普柯林公司KL220V-S06电极增湿器湿器，温、湿度传感数据采集模块使用SHTlx数字温湿度传感器--MODBUS-RTU型，变频器控制模块使用西门子通用变频器。本文使用的STM32F107VCT6是专家型PID控制算法的计算开发平

6、台，主频100MHz，内部含奋256K字节的Flash和64K字节的SRM,用于参数保存，计数器数12个，PWM通道数20个，输入/输出线数90,1个RS485接口，用于与上位机、温湿度传感器和变频器通信，2路DAC数模转换接口，用于控制增湿器的加湿量。内核采用ARMCortex-M3处理器，如图3所示，Cortex-M3使用Thumb-2ISA子集，包含所有基本的16位和32位Thumb-2指令，用于多媒体，SIMD,E(DSP)和ARM系统访问的模块除外，外部中断可配置为1〜240个，优先级位可配置为3〜8位，中断优先级可动态地重新配

7、置，8个存储器区，子区禁止功能(SRD),实现对存储器区的冇效使用。AHBLitelCode、DCode和系统总线接U,APB专用外设总线(PPB)接口，Bitband支持，bit-band的原子写和读访问。当内核正在运行、被中止、或处于复位状态时，能对系统中包括Cortex-M3寄存器组在内的所有存储器和寄存器进行调试访问，串行线(SW-DP)或HAG(JTAG-DP)调试访问，或两种都包括。实吋吋钟(RTC)独立的看门狗定吋器,可编程的接口支持:FreescaleSPI总线，NationalSemiconductorMICROWIRE

8、总线。图3Cortex-M3模块框图KL220V-S06电极增湿器湿器是斯普柯林公司最新研发出的一款针对中央空调主风道的电极加湿控制系统，微电脑芯片中心控制，具备智能PID控制性能，工作电压A