客房变风量空调末端智能控制系统的研究

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1、分类号密级客房变风量空调末端智能控制系统的研究研究生姓名：彭琼林指导教师姓名、职称：凌云教授学科专业：控制理论与控制工程研究方向：自动化集成技术与应用湖南工业大学二○一四年六月六日万方数据万方数据万方数据摘要变风量空调系统具有舒适好和节能效率高等优点，是目前国内外主流选择的空调系统。变风量末端装置是变风量空调系统的关键设备，末端系统的运行状况在很大程度上决定了到变风量空调系统的运行效果。压力无关型末端系统凭借其灵活快速的调节方式和相当可观的节能潜质，成为当前变风量末端系统研究和应用的热点。压力无关型末端系统是一种典型的串级控制系统，采用常规串级控制方法存在参数整定较为困难和适

2、应性不足等问题。为此本课题将智能控制和嵌入式技术应用到压力无关型末端控制，提出了一种新的压力无关型末端控制策略，即基于粒子群优化的自适应模糊串级控制策略，并设计了变风量末端嵌入式控制器，具有一定的理论意义和实际应用价值。本课题主要研究的工作有以下几个方面：首先，分析了国内外变风量空调系统控制技术的发展现状，针对客房变风量压力无关型末端系统，运用对象机理分析方法，建立被控对象和各设备的数学模型。其次，分析了变风量压力无关型末端系统的动态特性，针对其常规串级控制方法存在的问题，提出了基于粒子群优化的自适应模糊串级控制系统的设计方法，并利用MATLAB仿真，验证了该方法的可行性和有

3、效性。最后，针对变风量空调末端装置控制的特点，设计了变风量空调末端系统嵌入式控制器；硬件设计上采取核心板和扩展底板的方式，核心板采用S3C2440A嵌入式微处理器，扩展底板的设计电路包括输入输出、A/D及D/A转换、通信和LCD接口电路；软件设计上，采用Linux操作系统，使用运行在Linux下的交叉编译工具arm-Linux-gcc-4.1.2和Qt/Embedded及Qtopia图形开发环境，移植了嵌入式Linux系统，移植和编写了相关驱动程序，开发了VAV空调末端控制系统的应用程序。关键词：变风量空调，压力无关型末端，智能控制，嵌入式，ARMI万方数据ABSTRACTV

4、AVair-conditioningsystemhastheadvantagesofcomfortableandenergy-saving,itisthemainstreamchoiceofairconditioningsystemathomeandabroad.VAVterminaldeviceisthekeyequipmentoftheVAVair-conditioningsystem.Toagreatdegree,operationconditionoftheVAVterminalsystemdeterminestheVAVair-conditioningsystemr

5、unningeffect.Pressureirrelevantterminalwithitsflexiblequickadjustmentmethodsandconsiderableenergysavingpotential,hasbecomeafocusofresearchandapplicationofVAVair-conditioningsysteminrecentyears.Pressureirrelevantterminalisatypicalcascadecontrolsystem.Aimingattheproblemsofparametersettingwhic

6、hisdifficultandlackofadaptabilityinconventionalcascadecontrolmethod,thereforetheintelligentcontrolandembeddedtechnologyisappliedinpressureirrelevantterminalcontrolsystem.What’smore,anewcontrolstrategywhichisadaptivefuzzycascadecontrolbasedonparticleswarmoptimization(PSO)ofpressureirrelevant

7、terminalisproposedandtheVAVBOXsystemembeddedcontrollerisdesigned,ithascertaintheoreticalsignificanceandpracticalvalue.Thefollowingresearchingtaskswillbeincluded：Firstofall,thepaperanalyzesthecurrentdevelopmentofVAVairconditioningsystemcontroltechnologyat