模糊PID雙模復(fù)合控制在熱箱裝置中的應(yīng)用研究.pdf

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的熱箱試驗(yàn)裝置建成于1989年，它通過模擬室內(nèi)、室外的空氣溫度來研究建筑材料和各種窗或墻體構(gòu)件的熱工性能。熱箱裝置可以進(jìn)行建筑構(gòu)件的靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，靜態(tài)試驗(yàn)是指被模擬的室外空氣溫度保持恒定；而動(dòng)態(tài)試驗(yàn)則是將被模擬的室外空氣溫度按照一定的規(guī)律進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化，如仿照室外溫度注逐時(shí)變化的特點(diǎn)，按正弦函數(shù)曲線動(dòng)態(tài)變化。 該熱箱裝置的溫度控制系統(tǒng)目前采用的是常規(guī)PI(比例積分)控制。PI控制作用對(duì)于提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，效果

2、是明顯的。但其動(dòng)態(tài)特性卻較差，主要表現(xiàn)為達(dá)到穩(wěn)態(tài)耗時(shí)長(zhǎng)。由于這個(gè)缺點(diǎn)，使得很難把PI控制推廣到熱箱的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中去，限制了熱箱這一優(yōu)良的熱工性能試驗(yàn)裝置的應(yīng)用范圍。 目前，已有研究者采用時(shí)下應(yīng)用越來越廣泛的模糊控制方法對(duì)熱箱裝置的溫控系統(tǒng)進(jìn)行了研究改進(jìn)，取得了一定的成效，但結(jié)果還不是令人很滿意，主要是因?yàn)槟：刂齐m然有很好的智能性且響應(yīng)速度快，但它沒有積分作用，因而總存在一個(gè)小的偏差，使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度不高；同時(shí)由于這種模糊控制存在

3、自學(xué)習(xí)過程，花費(fèi)了額外的自學(xué)習(xí)時(shí)間，使得系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間還是偏長(zhǎng)。 鑒于以上這些問題，本文提出將具有智能性的模糊控制和能保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的PI控制結(jié)合起來，采用不存在自學(xué)習(xí)過程、響應(yīng)更快的量化因子和比例因子在線自調(diào)整的自適應(yīng)模糊控制作為系統(tǒng)的前期控制模式，采用PI控制作為系統(tǒng)即將進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)的后期控制模式，從而開發(fā)出自適應(yīng)模糊PI雙?？刂葡到y(tǒng)，并在熱箱試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)際的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。結(jié)果表明，無論是靜態(tài)試驗(yàn)還是動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，這種