基于模糊pid算法的中央空调温度控制系统设计

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1、基于模糊PlD算法的中央空调温度控制系统设计摘要随着现代生活不断向智能化迈进，人们对中央空调的性能提出了更高的要求，如空调的舒适性、节能性等。本文重点研究如何在中央空调系统中使用智能化的冷水机组控制系统，从而既能提供舒适的生活工作环境，又能最大限度的节约能源。文中首先分析了中央空调的工作机理和中央空调的大滞后、大惯性的特性，介绍了适合过程控制的模糊控制理论，并给出了模糊PID控制器的具体设计方法。在对中央空调冷却水循环系统进行变频控制的基础上，针对冷却水的水泵机组设计了模糊PID控制器，通过仿真表明模糊PID控制可以较好的实现控制要求。文中还详细介绍了中央空调温度控制

2、系统的硬件和软件设计，该系统采用西门子的S7—200PLC作为控制单元，利用模糊PID控制算法，通过交流变频调速器控制水泵速度，保证系统根据实际负荷的情况调整流量，实现恒温控制，同时又可以节约大量能量。关键词：中央空调、模糊PID、PLC、变频器TheApplicationResearchonFuzzyPIDControlinCentralairconditionerSystemControlAbStractAsmodernbecomemoreintelligentday—by—day，peoplehopecentralairconditionerhavemoreex

3、cellentCapability，suchascomfortandenergySaving．ThiSPapermostlYresearchONhoWtouseintelligentCOntr011ertocontr01watercirculationsystemofcentralairconditioner．SOtheairconditionerCansupplYcornfortanduse1essenergyaspossible．InthiSpaper．weanalyzethemechanism0fcentralairconditioneranditsinerti

4、aandhYstereSiS；introducefuzzyPIDcontrolwhichissuitforinertiaandhysteresisproceSScontr01．AndpresentthedesignmethodforfuzzyPIDcontr011er．InthiSpaper．WedofrequencyconversiondesignforC001ingwaterSystem，andbasingonthiS，weusedfuzzyPIDControllertocontr01waterpumps0ftheC001ingwatersystem．Thepap

5、erdidsomesimulationsontheCentralairconditionermodelWithfuzzyPIDC0ntr011er，andthenfinishedthehardwareandS0ftwaredeSignforthecontr01SYStem．contr01systemtooktheS7—200PLCascoreanddrivepumpsbyfrequencyconversion．ThiSContr01canadjustitspowerandcarry0utC0nstanttemperature，aswellassaveagreatdea

6、lenergy．Keywords：Centralairconditioner。FuzzyPIDC0ntr01，PLC，FrequencYC0nversion插图清单图卜1中央空调系统主要结构．⋯⋯⋯⋯．．⋯．．．．⋯⋯⋯⋯1图2—1中央空调机组冷水机组结构．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．．．8图2—2冷冻泵的变频控制方案．⋯．．．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9图2—3冷却泵的变频控制方案．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．10图3—1高斯分布⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．11图3—2三角形分布⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯⋯12图3—3梯形分布．．⋯．⋯．．．．⋯⋯．．⋯．⋯⋯．⋯

7、．⋯⋯⋯l2图3—4模糊控制系统框图⋯．．．⋯．．．．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．．．15图3—5模糊PID控制器的结构．．．．．．⋯⋯⋯．．⋯⋯．⋯．．．．．．16图3—6模糊化函数⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l6图3—7模糊子集的确定⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．．．⋯．．⋯⋯⋯．．17图3—8模糊PID控制系统结构．．．．．⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯．．．．19图3—9一阶系统的数字PID算法阶跃响应曲线⋯．．⋯⋯⋯⋯．20图3—10一阶系统的模糊PID算法阶跃响应曲线⋯⋯⋯⋯⋯．．20图4—1PID控制．．⋯⋯．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．．．22图4—2数字PI