基于模糊PID控制技术的工业厂房空调系统温度自适应控制论文_邢峰

中国五洲工程设计集团有限公司 北京市 100053

摘要:文章以基于模糊PID控制技术的空调系统温度自适应控制为研究对象,首先对空调系统进行了简单的概述分析,随后探讨了模糊自适应PID空调系统控制内容及应用,最后对仿真实验进行了温度控制效果分析,以供参考。

关键词:模糊控制;PID技术;空调系统;温度自适应控制

前言:空调系统作为工业厂房建筑系统的重要的组成部分,在工业厂房建筑运转中发挥着非常重要的作用。针对传统空调系统高能耗、低效率问题,通过在空调系统温度控制中引入PID控制技术,能够有效改善这一问题,提升空调系统温度控制的稳定性,降低空调能耗,这对于推动空调应用发展具有重要的意义。

一、空调系统概述

空调系统组成一般较为复杂,主要包括冷/热源制造设备、温度传感器、压力传感器以及相应的管路等。空调机组主要负责冷热交换,在空调系统中占据着绝对的核心地位;对于冷热源制造设备而言,主要包括冷水机组、锅炉等。针对于空调系统的温度自适应控制,通常在对于环境温湿度要求比较高的生产车间中较为常见。车间空调系统主要是通过检测现场环境的温湿度,并将其与实际设定值进行比较,在相关控制器的帮助下,经过相应的计算与分析,从而获得蒸汽和冷水开度流量,结合生产车间现场实际温度,向执行器发出温度提升或下降的指令,控制电动调节阀执行指令,从而成功将空调系统温湿度控制在合理范围内,从而确保生产车间内的温湿度能够更好满足生产要求。与此同时,通过控制空调风量变化,还能够起到良好的节能效果,最大限度地降低空调系统的运行能耗。

空调系统在实际进行温度控制时,一般依靠于两个独立的控制器,其中控制器I主要负责生产车间现场的温度控制。在生产车间现场中一般装置有温度传感器,能够直接采集车间内温度信号,并在相关算法的帮助下,对其进行加权平均,从中获得车间内实际温度值PV。在此基础上,控制器I通过对PV值与车间温度设定值SP 进行比较,然后借助相应的控制算法,通过计算得出自动加热阀门的开度值 A,与此同时,通过进行手自动控制,完成相应选择判断,并在自动控制状态之下,以控制器的输出值 A为依据,将其 作为加热阀开度参考值加以考虑;另一方面。在空调送风管道中,还设置有控制器II,并在相应温度传感器的帮助下,采集相应的送风的温度信号,从而在相关控制算法的帮助下,实现送风实测温度 TS的获取。然后通过温度控制器II,将TS值与送风允许最大温度 TH 进行比较,在相应控制算法的帮助下,最终得出加热阀门的开度参考值D。与此同时,空调系统还会比较TS与TH值,如果送风实际测量温度TS比 允许送风最大温度 TH高,则根据阀门开度参考值D,进行加热阀开度的自动调节,从而避免送风温度过高,导致环境温度失衡。反之,如果送风实际测量的温度 TS 低于允许送风最大温度 TH,则以阀门开度参考值 A为依据,实施加热阀开度的自动调节。从中我们能够认识到,在上述控制流程之中,主要在于两个控制器的运行。其中控制器I属于一种常规的控制器,控制器II 则作为一种保护性控制器应用。在一般情况下,空调系统的温度自动控制都是由控制器 I的输出值A 进行调节。

二、模糊自适应PID空调系统控制

空调系统作为一个热力系统,整体较为复杂,因此很难建立一个完整的空调系统数学模型,为此笔者通过对空调系统模型进行简化,从而更好地是实现PID模糊控制,根据能量守恒定律,现有如下公式:

总结:综上所述,在空调系统温度控制中引入基于PID模糊控制技术,能够有效改善空调系统的温度控制稳定性,使得空调系统温度控制更加准确合理,因此需要加强对该技术的应用,有效提升空调温度控制系统的性能。

参考文献

[1]陈圣桂,王超,朱鹏远,et al.基于模糊自适应PID的热交换器温度控制仿真[J].工业控制计算机,2017,30(8):105-106.

[2]杨川,蔡君巍.基于模糊控制的工艺空调温湿度控制系统的设计[J].山东工业技术,2018,No.268(14):7-9.

[3]王伟,苏双.基于改进模糊PID控制器的中央空调冷冻水控制系统[J].信息与电脑(理论版),2017(15):60-61.

论文作者:邢峰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期

论文发表时间:2019/10/17

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