二次優(yōu)化在空調溫濕度時滯系統(tǒng)中的應用.pdf

1、隨著中央空調的廣泛使用,其高能耗問題也日益突出,如何對中央空調系統(tǒng)實現(xiàn)有效控制,降低能耗,一直是許多科研人員研究的熱點。從控制方面來講,空調系統(tǒng)的控制品質直接影響空調運作的高效、高穩(wěn)定和節(jié)能等重要指標,并直接影響到企業(yè)的成品質量和企業(yè)效益。實際系統(tǒng)中為了保證控制精度,常常會出現(xiàn)表冷閥、加熱閥和加濕閥同時動作的現(xiàn)象,這就造成了能量的極大浪費,而為了達到節(jié)能的效果并且保證室內溫濕度控制品質,需要進行最優(yōu)控制,但是由于空調的溫濕度之間相互耦合

2、、各通道又存在長時延和大慣性,最優(yōu)控制很難實現(xiàn)。同時由于空調系統(tǒng)存在大滯后問題,這就使得工業(yè)生產中使用得比較多的PID控制的效果變差,針對此問題,本文結合解耦與最優(yōu)控制理論,選用前饋補償解耦器和對時滯系統(tǒng)具有很好控制效果的ITAE二次優(yōu)化控制方法對空調溫濕度控制系統(tǒng)進行優(yōu)化控制。
　　 本文以一個具體藥廠的定風量大型中央空調系統(tǒng)為背景,采用了機理分析的方法建立了系統(tǒng)的傳遞函數(shù),利用測量到的實驗數(shù)據(jù)確定了系統(tǒng)傳遞函數(shù)中的參數(shù)。由于

3、本系統(tǒng)在單個回路運行時,溫度或濕度容易控制且運行穩(wěn)定,但多個回路同時運行時,整個系統(tǒng)控制效果就比較差。因此為了保證空調控制系統(tǒng)能夠長期安全而有效的運行,同時能夠借鑒單變量控制的成熟技術與經驗,需要對溫濕度進行解耦設計。在系統(tǒng)中引入含濕量作為中間變量間接控制相對濕度,解除加熱閥與房間相對濕度之間的耦合；接著設計前饋補償器補償表冷閥與房間溫度之間的耦合,從而解耦了系統(tǒng)。對于解耦后的系統(tǒng),采用二次優(yōu)化方法,通過Matlab仿真確定最優(yōu)二次優(yōu)化