制冷系統(tǒng)模糊控制器的開(kāi)發(fā)與研究.pdf_第1頁(yè)
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1、制冷系統(tǒng)控制已經(jīng)從簡(jiǎn)單的單回路閉環(huán)控制發(fā)展到多參數(shù)聯(lián)合控制的智能控制階段,但制冷系統(tǒng)智能控制的研究和應(yīng)用仍處于初級(jí)階段,面臨著很多問(wèn)題要解決。首先是目前應(yīng)用于智能控制的數(shù)學(xué)模型缺乏一定的通用性和規(guī)范性,并且在模型的處理方面復(fù)雜性和準(zhǔn)確性的矛盾還沒(méi)有解決。其次在控制算法方面,能夠進(jìn)行被控參數(shù)在線自適應(yīng)調(diào)整的模糊控制的研究比較少,一些控制算法的穩(wěn)定性和收斂性也有待于理論和實(shí)踐證明。因此,研究冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的多參數(shù)自適應(yīng)模糊控制對(duì)制冷控制領(lǐng)域的

2、完善有重要的理論和實(shí)際意義。
   本文的研究對(duì)象為小型低溫庫(kù)智能控制試驗(yàn)臺(tái),試驗(yàn)臺(tái)制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)為變頻壓縮機(jī),蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)。因此提出以壓縮機(jī)頻率和冷風(fēng)機(jī)頻率為輸入?yún)?shù),以庫(kù)內(nèi)空氣溫度和蒸發(fā)器出口過(guò)熱度為輸出參數(shù)的兩輸入兩輸出自適應(yīng)模糊控制,以基本模糊控制規(guī)則和李雅普洛夫穩(wěn)定性理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)自適應(yīng)穩(wěn)定模糊控制器,并將控制器應(yīng)用于現(xiàn)有的冷庫(kù)制冷系統(tǒng)中進(jìn)行穩(wěn)定性、魯棒性、是否超調(diào)等控制效果的研究。研究的主要結(jié)果如下:

3、>   1.根據(jù)熱力學(xué)知識(shí)、動(dòng)量連續(xù)方程、能量連續(xù)方程和質(zhì)量連續(xù)方程建立了控制用數(shù)學(xué)模型。制冷系統(tǒng)的各部件模型均采用集中參數(shù)模型,模型為動(dòng)態(tài)方程和非線性穩(wěn)態(tài)方程組成的非線性5階方程組,并確定了系統(tǒng)的狀態(tài)變量、輸入變量和輸出變量,最后完成了對(duì)冷庫(kù)制冷系統(tǒng)的完整數(shù)學(xué)描述。
   2.在分析影響制冷系統(tǒng)的參數(shù)和各參數(shù)耦合性的基礎(chǔ)上,提出了壓縮機(jī)和冷風(fēng)機(jī)聯(lián)合控制調(diào)節(jié)庫(kù)溫和過(guò)熱度的控制策略。并依次由簡(jiǎn)易到復(fù)雜,設(shè)計(jì)了制冷系統(tǒng)的基本模糊控

4、制器、變論域模糊控制器和自適應(yīng)穩(wěn)定模糊控制器(監(jiān)督控制器、論域伸縮因子自適應(yīng)律和參數(shù)自適應(yīng)律),在設(shè)計(jì)過(guò)程中利用李雅普洛夫穩(wěn)定性理論證明了所設(shè)計(jì)控制器的穩(wěn)定性和收斂性。
   3.以小型冷庫(kù)智能控制試驗(yàn)臺(tái)為被控對(duì)象,對(duì)所設(shè)計(jì)控制器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明在變控制目標(biāo)的控制過(guò)程中,控制器對(duì)庫(kù)溫和過(guò)熱度的控制效果良好,表現(xiàn)出了跟蹤性能好、控制精度高、幾乎無(wú)超調(diào)和魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在變負(fù)荷的控制過(guò)程中,控制器對(duì)庫(kù)溫的控制效果良好,但是過(guò)

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