多区域变风量空调控制系统仿真研究

变风量(VAV)空调系统具有节能、装机容量小等特点.总风量控制法直接根据末端装置的设定风量计算出要求的风机转速.本文针对一典型两层建筑按设计参数采用机理分析法求得动态模型,并根据模型特征分别设计了房间温度的网络模型预测控制和表冷器出风温度的常规PID控制子系统,在此基础上,应用总风量控制法对多区域变风量空调控制系统进行联动动态仿真.仿真结果表明系统具有良好的跟踪能力,自适应性和鲁棒性较强.     

步进电机驱动系统建模技术研究

以实际步进电机为研究对象,建立了基于最小二乘辨识算法的步进电机驱动系统数学模型。所建模型为步进电机的速度控制提供了理论依据。     

基于动态自适应LS-SVM的数控机床热误差建模研究

热误差是造成切削加工工件精度低的重要因素,研究机床热误差是提高加工精度的有效措施。为此,综合考虑最小二乘法(LS)、支持向量机(SVM)和动态自适应算法的优势情况下,提出了一种基于动态自适应LS-SVM的数控机床热误差建模方法。为构建热误差模型,以数控机床XK713进行试验,通过温度和位移传感器分别获取机床温度值与主轴变形量,同时通过动态自适应算法,参数能够被优化,以及对所采集的数据进行最小二乘支持向量机建模,从而可得该数控铣床热误差模型。通过与LS热误差建模方法进行对比分析,结果表明:所提出的热误差模型的精度远优于LS模型。该方法为机床热误差建模的研究和应用奠定了基础。     

压电超精密定位台的动态迟滞建模研究

为了提高压电超精密定位台的建模精度,采用Backlash-Like迟滞非线性模型来描述压电超精密定位台的迟滞特性,采用基于遗传因子的递推最小二乘法来辨识Backlash-Like模型的参数,并结合压电超精密定位台的动态特性,建立了压电超精密定位台的二阶动态迟滞模型。通过实验得到,对比Backlash-Like模型,动态迟滞模型在频率为30和40 Hz时,最大输出位移误差由1.21和1.39μm下降到0.32和0.44μm,且最大相对误差分别仅为3.5%和4.4%,平均位移误差由0.53和0.76μm下降到0.17和0.21μm,平均相对误差由1.93%和3.38%下降到1.11%和1.37%。实验结果验证了提出的动态迟滞模型,既能减小了因压电超精密定位台的动态特性而引起的系统误差,又能很好地模拟其迟滞特性与动态特性,并且避免了不同频率下的模型参数反复辨识问题,提高了压电超精密定位台在高频、快速、大行程定位中的精度。该方法简单且适应性强,易于工程实现。     

非最小相位系统自适应模型逆技术研究

针对非最小相位系统中的轨迹跟踪控制问题,基于非最小相位系统的闭环注入体系结构,对非最小相位系统的前馈控制器设计方法、模型逆技术以及自适应控制进行了研究。首先,采用非最小相位零点忽略技术、零相位误差跟踪控制技术和零幅度误差跟踪控制技术设计了系统的前馈控制器,并对3种模型逆技术进行了分析;在此基础上针对系统中非最小相位零点的偏移问题,采用遗忘因子最小二乘法实现了前馈控制器的自适应;最后进行了仿真和试验。研究结果表明:相对于使用零相位误差跟踪控制技术和非最小相位零点忽略技术,采用零幅度误差跟踪控制技术设计的前馈控制器能够更有效地提高非最小相位系统的跟踪精度,系统的轨迹跟踪误差分别减少了61.45%和56.27%;使用自适应算法能够实现对系统参数变化的自适应控制,提高了系统的抗干扰性能。     

湿法冶金萃取组分含量混合建模方法的研究

由于缺乏有效的检测手段,无法实现湿法冶金萃取过程组分含量的实时检测.本文提出了一种核函数非线性偏最小二乘法(PLS)与萃取过程动态机理模型相结合的萃取组分含量混合建模方法,用以预报萃余液中被萃组分的浓度.通过分析混合澄清器机理,利用物料衡算关系建立了萃取过程组分含量的动态模型;利用核函数非线性PLS对模型中的未知参数分配比进行辨识.仿真分析验证了该方法相比于机理模型的有效性,将其应用于实际生产过程中,取得了满意的效果.     

基于PLS-LSSVM方法的湿法炼锌过程预测建模

在湿法炼锌过程中,沉铁工序具有流程长、化学反应耦合强和物理沉降过程复杂的特点.针对这一特点,提出基于PLS-LSSVM的预测建模方法.PLS能有效处理复杂冶金生产过程中的非线性、多输入和数据相关性等特性.同时,针对建模过程中LS-SVM两个重要参数的优化选择,提出免疫文化差分进化算法.仿真结果表明,本文提出的基于PLS-LSSVM的预测模型能取得较好的预测结果,为解决沉铁过程铁渣品位实时检测提供了一种有效可行的方法.     

基于虚拟仪器的板形模式识别系统研究

介绍了气动板形检测辊的板形信号检测原理,详细阐述了普通多项式最小二乘法、正交多项式最小二乘法和基于欧氏距离的模糊模式识别法,利用虚拟仪器LabVIEW软件开发了基于上述三种方法的板形模式识别系统。通过气动板形仪在线测试了300型可逆冷轧机板形张力信号,并对张力信号进行了模式识别。实验表明：该板形模式识别系统具有良好的稳定性和有效性,良好的图形交互界面和实时测试性能为板形闭环控制提供了方便。     

三坐标测量机动态误差混合建模方法

为了建立高精度的三坐标测量机相关性动态误差修正模型,应用偏最小二乘回归法和支持向量机研究动态误差混合建模方法,分析了三坐标测量机的动态误差来源及特点,介绍了偏最小二乘回归法和支持向量机的基本原理及算法,编制了相应的混合建模软件.应用双频激光干涉仪设计了测量机动态误差实验装置,进行了相应的误差分离实验.应用偏最小二乘法确定测量机动态误差主要影响因素,得出坐标变量y、z和x是主要影响因素、测量速度v是次要影响因素的结论.结合主要影响因素分析结果,应用支持向量机和动态误差实验数据建立了测量机的空间动态误差模型,并进行比对和验证,应用混合建模方法建立的修正模型精度可以达到±0.02 μm,高于未利用偏最小二乘法±0.75 μm的建模精度,完全可以用于三坐标测量机相关性动态误差的高精度建模.     

基于非完全封闭热场的温度控制策略研究

针对非完全封闭热场中温度变化具有大惯性、纯滞后、非线性和时变性等特点,建立了一种具有智能比例环节的模糊-PID控制策略,以实现稳定、精确的温度控制.首先,对温度传感器采集的数据进行线性最小二乘法拟合,以减小传感器实测误差;然后,在增量式PID控制器的基础上,结合带智能比例环节的模糊控制器,推导出了具有两者优点的模糊-PID控制算法.开放式滚筒连续加热设备上的实验结果表明:采用该策略控制后,系统的调节时间缩短,响应速度加快,抗干扰能力和适应参数变化的能力都优于单一的PID控制方法,具有更好的动态特性和稳定性,温控精度能在±2℃范围内长期保持.     

户式中央空调变风量控制系统研究

设计了户式中央空调变风量控制系统,着重对末端控制器和中央控制器进行了研究。末端控制器采用PID算法调节房间送风量,控制室内温度。中央控制器实现两个控制功能：一方面控制系统新风量,另一方面是根据末端变风量调节（TRAV）思路,采集各房间温度和风量参数,对送风机进行模糊变频调速,控制系统总送风量。给出了控制系统硬件组成和软件实现,采用VB语言编制控制系统界面,界面简单友好,使用方便。     

变参数PID混合控制算法在变频空调中的仿真研究

以一个典型的空调系统作为研究对象,建立了简化的数学模型,针对其大惯性和大滞后的性质,提出模糊免疫控制算法对PID参数进行优化.仿真结果表明:该控制算法具有超调小、响应快、自适应性好、优化效率高等优点,明显改善了变频空调系统的控制品质.     

空调温湿度智能控制技术的研究

通过对现有大型空调系统的温度和湿度的自动化控制方法做了大量现场调研,系统分析目前空调系统的温度,湿度自动化控制在实际应用中可以满足温度和湿度的基本控制要求但有关舒适性和节能方面存在问题,故对温度和湿度自动控制方面提出了温度分程控制,温度串级控制,利用虚拟空气参数等智能控制方法来进行优化和改进。     

变风量末端装置风量传感特性的试验研究

对变风量末端装置在不同工况下的风量传感特性进行了试验研究.结果表明,小风量、高静压、风管局部构件和较短的进口直管段长度等因素都会对风量传感器的传感特性产生不利影响;整流装置能很好地保证风量测量的准确性,这对缩短末端装置前的直管段长度,减少工程安装所占用的空间是十分有利的.     

多区系统的新风控制策略的研究

在多区域空调系统中,由于多区效应的存在,使得在满足各区域空气品质要求与降低能耗之间的权衡成了一个很大的难题。本文分析了3种确定系统新风比的方法,并采用仿真方法,从能量、各区域空气品质角度对它们的优劣进行了对比。     

基于ARM及神经网络串级预测控制方法的变风量空调控制系统

介绍了基于ARM嵌入式处理器S3C2410X的变风量空调控制系统。控制策略采用神经网络串级预测控制方法,在一定程度上解决了传统PID不易在线实时整定参数、难以对控制系统进行有效控制的不足。软件设计中移植了μC/OS-II操作系统,采用多任务程序设计方法设计程序,大大降低了编写程序的复杂度。实践表明,该控制系统控制效果好,开发周期及成本均较低。     

VAV控制系统的稳定性研究

变风量（VAV）控制系统产生振荡是VAV空调系统的最大问题之一。本文建立了空调室及控制器的动态特性模型,在此基础上,自行开发了计算机仿真系统,并利用这套仿真系统对VAV空调系统进行了仿真。仿真结果显示出,VAV控制系统的稳定范围受控制参数和系统参数的影响。得出的极限参数ku、ωu的数学式对现场具有一定的指导作用,并与现场实例吻合。本文为VAV控制系统的动态性能研究提供了一种实用而有效的方法。     

变风量控制技术的应用研究

文章简要介绍了变风量系统(VAV)的主要控制技术，对VAV-BOX和AHU的一些控制策略作了分析，并对目前条件下变风量空调的主要控制策略提出了建议。     

变风量空调系统不同控制方法下的实测分析

对香港地区某办公建筑变风量(VAV)空调系统控制方法进行改造,在冬季及夏季分别选取两天,现场分别采用定静压定送风温度控制方法和改造后的变静压变送风温度控制方法进行测试。比较了两种控制方法下系统的运行情况。引入输送系数评价节能效果,采用ADPI值评价室内热舒适性。结果表明,采用变静压变送风温度控制方法后室内热舒适性得到明显提高,且变静压变送风温度控制方法在部分负荷下节能效果较为明显。     

基于多联式空调系统实际运行特性的多联机行业标准分析

多联式空调系统的优越性在于可以根据不断变化的室内负荷要求,适时调节系统实际输出容量,使二者实时匹配,且其室内机可以独立控制,个性化性能好,这使得其实际运行能耗特性具有一定的复杂性。本文通过分析数码涡旋多联式空调系统实际运行性能影响因素,得出在评价多联式空调系统实际运行性能好坏时,选取的测试工况须反映其制冷或制热季节实际运行的室外温度和建筑负荷的结论;并基于这一点,分析现有多联机产品标准存在的问题和局限性,得出目前已有的标准为多联机产品性能评价提供了统一的评价指标和测试方法,但不能作为评价多联式空调系统实际运行性能好坏的依据的结论。