变风量空调末端双闭环系统的模型辨识和仿真

研究变风量空调末端部分控制系统的节能优化问题时,对于末端系统的优化控制应以系统中被控的风阀和房间模型为基础.采用西安建筑科技大学变风量空调实验平台,对末端风阀被控对象采用闭环间接法送行辨识.利用LabView软件对外环温度控制器进行在线仿真设计,创造闭环辨识性条件,建立被控室温房间对象模型.最后,在Sumlink工具箱中用辨识模型进行末端双闭环控制系统的仿真.仿真结果表明,辨识出的模型精确度较高.用于末端节能优化控制研究中可提升控制性能,并为变风量空调节能优化控制提供了参考依据.     

模糊PID控制在变风量空调系统中的应用

针对被控对象大惯性、不确定特点,提出一种变风量空调系统室温智能控制方案,建立了变风量空调系统的数学模型,采用了串级控制策略,主控制器采用一种新的可变论域自适应模糊PID控制.用串级控制反馈控制改善性能,抑制一、二次扰动,减小了各种扰动对室温的影响.采用可变论域自适应模糊PID控制.进行仿真.结果证明,变风量空调系统具有良好的动态性和稳定性.当空调房间模型结构参数发生变化时,控制系统鲁棒性好.     

变风量空调末端广义预测自校正控制

变风量空调具有非线性、大延时、时变等特点,被控对象的精确数学模型难以建立,对于此类系统常规PID控制难以取得理想控制效果。为了提高变风量空调控制的稳定性、保证室内舒适,将广义预测自校正控制应用于变风量空调末端控制。考虑到系统具有时变性,采用变遗忘因子最小二乘法在线辨识系统参数,实现在线自校正功能;采用隐式求解方法,减小了广义预测算法的计算量;结合串级控制结构,以变风量空调末端风阀开度为中间被调量,设计了串级广义预测自校正控制。建立变风量空调房间和末端装置的数学模型,在此基础上进行仿真研究。仿真结果表明,广义预测自校正控制具有较强的跟踪性能、抗干扰能力及鲁棒性,能够满足变风量空调末端的控制要求。     

Design of VAV Air-condition Temperature Control Based on Smith Prediction Control

通过对变风量空调控制系统空气处理过程的分析,提出了一种变风量空调房间温度的串级控制方法.针对温度控制过程中出现的大滞后现象,采用Smith预估控制消除其对控制过程的影响,提高控制效果.并对该方案进行了仿真验证,结果证明本方案在VAV空调系统中的应用效果较好,有利于改善和提高系统的性能.     

压力有关型VAVBOX控制回路的系统辨识

变风量空调末端（VAVBOX）是变风量系统的关键部位,其运行的状况将直接影响空调系统的整个运行效果。本文主要论述了对压力有关型变风量末端控制回路进行了系统辨识,风阀模型采用开环辨识的方法,房间模型辨识中采用了闭环辨识。为研究变风量空调末端（VAVBOX）在室内温度方面的精确控制与抗扰问题打下了坚实基础。     

变风量空调末端(VAV BOX)系统的辨识

介绍了变风量空调末端VAV BOX的基本结构和控制原理,运用最小二乘法,对变风量空调末端控制系统的两个未知模型(风阀模型和房间模型)分别采用了开环辨识和闭环辨识两种方法进行系统辨识,并用Matlab进行了模型的仿真验证。建立的模型可以根据不同房间的具体情况实现单独控制,以达到节能舒适的目的。     

基于smith预估控制的变风量空调温度串级控制设计

通过对变风量空调控制系统空气处理过程的分析,提出了一种变风量空调房间温度的串级控制方法。针对温度控制过程中出现的大滞后现象,采用Smith预估控制消除其对控制过程的影响,提高控制效果。并对该方案进行了仿真验证,结果证明本方案在VAV空调系统中的应用效果较好,有利于改善和提高系统的性能。     

变风量空调系统末端的变论域模糊PID控制

针对目前传统PID控制对模型依赖性强,参数难以在线调整,对不确定性强的变风量(VAV)空调系统的控制快速性和准确性差的特点,提出一种变论域模糊PID控制,以提高系统的控制速度和精度,使系统具有良好的动、静态性能。在推导的变风量空调房间和末端装置数学模型的基础上进行了仿真研究。结果表明,控制系统具有很好的鲁棒性和自适应能力,可以明显提高系统的响应速率,控制器的动态结构更适用于变风量空调系统。     

基于改进GA的变风量空调系统优化控制仿真

针对变风量空调系统本身存在多变量、非线性、强耦合等问题,基本遗传算法很难起到很好的控制效果.现针对基本遗传算法的适应度值、交叉率和变异率进行改进,通过引入Sigmoid函数和高斯分布函数自适应调整公式来调整交叉率和变异率,并对适应度值进行自适应设计,构建一种改进遗传算法.并采用改进遗传算法对PID控制器参数进行在线调整,最后将改进的遗传PID控制器和基本遗传PID控制器分别对典型二阶系统、滞后系统进行控制仿真,并对变风量空调系统的冷冻水流量-送风温度,送风温度-房间温度,风机频率-风管静压这三个控制回路进行仿真研究;仿真结果表明:所提算法的动态性能好,系统超调量、上升时间均有所减少,同时具有较强的抗干扰性和鲁棒性,为变风量空调系统优化控制提供了一种可行控制方案.     

变风量空调系统房间舒适度温度优化设置

房间温度是变风量空调系统的重要控制量,对舒适度和空调能耗影响很大.房间温度的设置应该考虑室内人员不同的舒适度需求、空气品质和变风量空调系统的节能运行,是一种多目标优化的结果.本文分析了PMV舒适度性能指标,提出便于优化运算的实用舒适度公式.综合考虑舒适度、空气品质和能耗三方面的因素,提出变风量空调系统房间舒适温度优化设置的方法,详细说明优化原理和优化步骤.通过仿真验证了优化方法的有效性,为变风量空调系统房间温度提供了一种可行的设置方法.     

基于模糊自适应ADRC的全垫升气垫船航向控制

为改善全垫升气垫船航向控制,设计了基于模糊自适应自抗扰控制(ADRC)的全垫升气垫船航向控制器.一方面利用扩张状态观测器估计内、外扰动,并且根据总扰动估计量对系统进行补偿;另一方面利用模糊推理实时优化ADRC控制参数.仿真结果表明,在恶劣环境下基于模糊自适应ADRC的全垫升气垫船航向控制器具有自适应性强,响应速度快,稳定性好等特点.     

基于PID的轿车空调系统设计

轿车空调系统由鼓风机、循环风门、混合风门、蒸发器、加热器、太阳辐射、室外空气对室内空气影响、乘客热负荷、车速等部分构成,由热平衡原理及能量守恒定律建立完整的轿车空调系统数学模型。针对空调模型,设计相应的PID控制器,来调节混合风门的开度以实现轿车车室温度调节。在Matlab 2009仿真软件中,利用Simulink工具箱建立空调控制系统的仿真模型。在仿真试验中,车室温度的调节过程大约需要1 min,温度控制准确度高。由于将一些热负荷考虑到模型中,能够较好地实现对干扰信号如太阳辐射强度、系统参数如蒸发器温度等变化量进行抑制。仿真试验表明所建立的数学模型和控制器设计是正确、可行的。     

基于变控制律方法的智能控制器在空调监控系统中的应用

介绍了一种采用变控制律的新型智能控制器在厂房空调中央监控系统中的应用 ,以取代采用单一 PID控制律的传统空调系统控制器。该系统应用集散控制 ,控制器以 PID控制为基础 ,结合 Fuzzy控制及 Bang-Bang控制技术 ,构成变控制律结构。将该控制器应用于恒温恒湿空气调节中央监控系统控制后 ,可具有控制精度高、响应速度快、对干扰不敏感等优点 ,取得良好的控制效果     

航天机电伺服系统的自抗扰控制

航天机电伺服系统作用是接收火箭控制系统的指令信号并带动空气舵或者喷管跟随指令信号运动,其在应用上的主要特点是负载特性变化大.传统的PID算法在航天机电伺服系统上的应用已经比较成熟,但是在空气舵或者喷管本身负载特性发生改变时,传统的PID算法的控制效果会明显下降.因此,本文建立了航天机电伺服系统柔性运动模型,并提出了将自抗扰控制(ADRC)技术应用到航天伺服系统的控制中,实现对负载的总扰动进行实时估计和补偿.通过仿真和实验发现自抗扰控制器能够应对系统内部参数变化和外部扰动的不确定性.同时,自抗扰控制器对扫频信号具有低频范围内跟随良好,高频范围内衰减显著的特性.     

基于风机模型不确定性的鲁棒控制

通过对变风量空调系统中的定静压控制、变静压控制和总风量控制方法的分析,结合空调末端的特点,选择定静压控制方法控制风管静压.由于设备老化、非线性和外部因素,风机模型具有不确定性,对静压的稳定控制造成不利影响.对静压控制采用基于线性矩阵不等式的PID控制和预测控制算法,并与普通PID控制作比较.仿真表明,采用这2种算法的定静压控制稳定性好,具有较强的鲁棒性.     

基于改进差分算法的变桨ADRC参数优化

自抗扰控制器是一类不依赖被控对象数学模型且具有较强鲁棒性及抗干扰能力的非线性控制器,已成功应用于风力发电机变桨距控制这一多变量、强耦合的非线性系统中,但自抗扰控制器也存在参数众多整定难度大这一明显缺点。现提出了通过智能算法来实现参数的自动整定。分析了改进差分进化算法的原理及步骤,并将改进差分进化算法应用到ADRC的整定过程中,实现参数的自动整定。仿真结果验证了通过改进差分进化算法自动整定ADRC参数的可行性,与传统PID控制器相比,改进差分进化算法整定后的ADRC能较好的满足风力发电机变桨控制要求,有效维持了风力发电机组输出功率的稳定性。     

基于参数优化的永磁同步电动机直接转矩控制系统自抗扰控制器研究

针对基于PI控制器的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在转矩波动大、易受负载变化影响的问题,设计了一种基于转速外环的自抗扰控制器,代替PI控制器以改善永磁同步电动机直接转矩控制系统的性能;采用粒子群优化算法对自抗扰控制器的相关参数进行了优化计算,改进了控制器的调节性能。仿真和实验结果表明,基于参数优化自抗扰控制器的永磁同步电动机直接转矩控制系统具有较高的抗负载扰动能力,更快的响应速度和良好的动、静态性能。     

无人机空中加油控制设计与仿真

无人机空中加油控制精度问题,无人受油机模型的各种不确定性与来自外部的各种干扰归结为扰动,造成控制精度差。为解决上述问题,提出一种免疫粒子群优化算法的自抗扰无人机自主空中加油飞行控制律设计方法。利用自抗扰控制能够自动检测并补偿内部与外部干扰影响的特点,并利用扩张状态观测器进行估计与补偿,从而增强了所设计飞行控制律的鲁棒性,用免疫粒子群优化算法对自抗扰控制器参数进行了优化研究,以提高设计效率。仿真结果表明,所设计的自抗扰自主空中加油控制系统具有优良的控制性能与较高的控制精度,能够满足无人机自主空中加油的要求。     

基于时间尺度的Boost变换器自抗扰控制

以Boost变换器的控制策略为研究对象,将自抗扰控制技术应用到Boost变换器的控制策略中,使被控系统不但具有良好的动态特性,而且对参数变化具有较强的鲁棒性.同时针对自抗扰控制参数难以整定的特点,介绍了自抗扰控制的参数整定基本原则,对Boost变换器进行自抗扰控制仿真,并和PID控制进行对比.最后,用时间尺度概念对Boost变换器的自抗扰控制进行参数整定.仿真结果验证了该方法确实可行.