空调房间温度模糊分数阶PID控制器的设计.pdf

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1、第28卷第4期制冷与空调、，01．28NO．42014年8月RefrigerationandAirConditioningAug．2014．451～456文章编号：1671．6612(2014)04．451．06空调房间温度模糊分数阶PID控制器的设计王亚峰李绍勇(兰州理工大学土木工程学院兰州730050)【摘要】针对具有大时滞、大惯性和时变等动态特性的空调房间对象，综合模糊控制与分数阶PID控制理论，提出了模糊分数阶PID室温控制器的设计方法。首先，对于空调房间温度对象，进行数学建模。然后，运用模糊控制规则，

2、获取相应的分数阶PID室温控制器的控制参数，从而构建出空调房间温度的模糊分数阶PID控制系统。并且，通过数值仿真对其进行验证。结果表明，该模糊分数阶PID室温控制器是可行的，与分数阶PID控制器相比，具有更好的控制性能。【关键词】空调系统；模糊控制；分数阶PID控制器；数值仿真中图分类号TP29文献标识码ADesignofFuzzyFractionalOrderPIDControllerfortheTemperatureinAir-conditioningRoomWangYafengLiShaoyong(Sch

3、oolofCivilEngineering，LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou，730050)[Abstract]Aimingatthedynamiccharacteristicofair-conditioningroomplantwithlargetimedelay,largeinertia，andtime—varying，thispaperproposesadesignmethodofthefuzzyfractionalorderPIDcontrollerforind

4、oortemperaturebysynthesizingthecontroltheoriesoffuzzyandfractionalPID．Firstly,amathematicalmodelassociatedwiththetemperatureplantofanair-conditioningroomisestablished．Secondly,thecontrolparametersofthefuzzyfractionalorderPIDcontrollerforindoortemperatureareo

5、btainedbythefuzzycontrolrules．Accordingly,thefuzzyfractionalorderPIDcontrolsystemforthetemperatureinanair-conditioningroomcarlbedesignedandbeverifiedthroughnumericalsimulation．Theresultsshowthattheproposedcontrollerisfeasibleintheory．Moreover,itscontrolperfo

6、rmanceisbetterthanthatofthecorrespondingfractionalorderPIDcontrolsystem．[Keywords]air-conditioningsystem；fuzzycontrol；fractionalorderPIDcontroller；numericalsimulation0引言象比整数阶的PID控制器具有更好的控制性能。模PID控制器以其易于理解，便于操作和鲁棒性糊控制是智能控制的分支之一，在中央空调系统控强等优点，在过程控制领域中得到了广泛应用。一制

7、中已经有了很广泛的应用。赵志达、李绍勇【jJ对般而言，其控制器的参数值是固定不变的，这对于空气处理机组进行建模，提出了基于分数阶的P某些复杂的时变被控对象很难达到精确的控制效控制器，仿真结果表明，这种控制方式控制效果优果；并且，如何恰当地选择控制器的参数以及结构于常规PID控制。曹建秋，徐凯【4J对变风量空调系设置是设计PID控制器的关键，也直接关系到过程统提出采用可变论域自适应模糊PID控制器进行控控制的水平L1j。在结合已有整数阶PID理论和分数制，进行仿真，结果证明，变风量空调系统具有良阶理论的基础上，P

8、odlubny教授【2J提出了分数阶好的动态性和稳定性。当空调房间模型结构参数发PID控制器，并且证明了将其应用于分数阶被控对生变化时，控制系统鲁棒性较好。许立L5J将传统的基金项目：兰州理工大学博士基金(BS04—237)作者简介：王亚峰(1989一)，男，在读硕士研究生，E-mail：snowsnake111@163．com通讯作者：李绍勇(1966一)，男，博士，副教授，E-ma