PID參數(shù)自整定控制在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘要】： 暖通空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗占整個建筑耗電量的50％以上，由于現(xiàn)有的暖通空調(diào)控制器大都是采用PID控制器，并且控制器參數(shù)是固定的。當(dāng)負(fù)荷、濕度、送風(fēng)壓力、冷凍水溫度和壓力及外界環(huán)境發(fā)生變化時，特別是在新風(fēng)濕度和房間負(fù)荷變化較大時，其送風(fēng)溫度和靜壓力的控制效果差，調(diào)節(jié)時間長，造成了能源的浪費(fèi)，因此研究暖通空調(diào)控制器參數(shù)的在線自整定方法，縮短調(diào)整時間，提高控制精度和穩(wěn)定性，可以有效的降低系統(tǒng)的能量消耗。 首先分析了暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行工藝過程，由于空調(diào)系統(tǒng)的大慣性，大滯后、時變、非線性等特點比較明顯，采用常規(guī)的PID控制往往效果欠佳，所以根據(jù)暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的要求，選用在線辨識策略，對空調(diào)系統(tǒng)對象采用兩個連續(xù)的繼電反饋試驗，辨識出實際過程對象的二階加純滯后模型，并基于幅值裕度和相位裕度重新整定控制器的參數(shù)。仿真結(jié)果表明，通過此方法進(jìn)行PID控制器參數(shù)自整定可以改善空調(diào)調(diào)節(jié)過程的品質(zhì)，提高控制質(zhì)量，降低能耗。 暖通空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制回路多，有幾百個甚至上千個控制回路。首先按照設(shè)備對暖通空調(diào)所有控制回路進(jìn)行分組，設(shè)計了組回路的性能指標(biāo)。根據(jù)組回路的性能指標(biāo)找出控制效果差的組回路。其次，從控制效果差的組回路中根據(jù)單回路的控制誤差的標(biāo)準(zhǔn)差找出控制質(zhì)量差的單回路。 采用VC++6.0和數(shù)據(jù)庫SQL Sever 2000作為編程工具開發(fā)空氣處理單元基礎(chǔ)控制器參數(shù)優(yōu)化軟件模塊并進(jìn)行了測試試驗。測試結(jié)果表明，該軟件能根據(jù)工況條件的改變整定控制器參數(shù)，改善空調(diào)系統(tǒng)的控制質(zhì)量，降低能量的消耗。 【關(guān)鍵詞】：暖通空調(diào) 繼電反饋 PID控制 參數(shù)自整定
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TM925.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題的背景及意義9-10
• 1.2 暖通空調(diào)控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 暖通空調(diào)控制技術(shù)國外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 暖通空調(diào)控制技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的主要工作15-16
• 2 暖通空調(diào)系統(tǒng)原理及其相關(guān)技術(shù)16-28
• 2.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)的組成及工作原理16-20
• 2.2 暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的構(gòu)成20-27
• 2.2.1 暖通空調(diào)控制系統(tǒng)原理21-24
• 2.2.2 LonWorks技術(shù)24-27
• 2.3 小結(jié)27-28
• 3 暖通空調(diào)單元控制器參數(shù)整定及性能評價方法研究28-54
• 3.1 引言28-29
• 3.2 PID控制器的理論基礎(chǔ)及參數(shù)自整定29-31
• 3.2.1 PID控制器的原理29-30
• 3.2.2 PID控制器參數(shù)自整定的原理及方法30-31
• 3.3 基于繼電反饋自整定 PID參數(shù)31-41
• 3.3.1 繼電反饋用于 PID控制器參數(shù)自整定的基本原理31-35
• 3.3.2 改進(jìn)型繼電反饋實驗35-38
• 3.3.3 基于幅值裕度和相位裕度的 PID參數(shù)自整定38-41
• 3.4 暖通空調(diào)控制性能評估41-44
• 3.4.1 暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)42-43
• 3.4.2 暖通空調(diào)多回路控制性能監(jiān)測43-44
• 3.5 暖通空調(diào)系統(tǒng)自整定PID控制器設(shè)計44-46
• 3.6 仿真研究46-53
• 3.6.1 仿真模型的建立46-48
• 3.6.2 仿真結(jié)果48-53
• 3.7 小結(jié)53-54
• 4 暖通空調(diào)系統(tǒng)自整定軟件開發(fā)54-67
• 4.1 VC++6.0與 SQL sever 200054-56
• 4.1.1 VC++6.0簡介54-55
• 4.1.2 SQL Sever 200055-56
• 4.2 暖通空調(diào)自整定軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計56-60
• 4.2.1 自整定參數(shù)配置56-57
• 4.2.2 自整定模塊設(shè)計57-60
• 4.3 單元控制器軟件接口設(shè)計60-62
• 4.4 暖通空調(diào)軟件測試62-66
• 4.5 小結(jié)66-67
• 5 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄A 部分程序代碼71-75
• 在學(xué)研究成果75-76
• 致謝76

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