基于模糊神經網絡算法智能變頻空調控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)空調器的溫度控制是通過溫度傳感器感受室內溫度變化，來控制壓縮機的開、停(壓縮機以恒定的轉速運行)。由于壓縮機的ON/OFF控制方式及空調器自身的非線性、大延遲時滯的結構特點，造成室內溫度波動性大，人體舒適性差等問題。傳統(tǒng)空調對溫度的調節(jié)是一種斷續(xù)的變化過程，它不能根據環(huán)境溫度變化，及時調整空調器工作狀態(tài)(即壓縮機轉速)。近年來人們采用模糊控制算法，克服了PID算法的弊端，系統(tǒng)自調整性能有了很大的提高?？刂葡到y(tǒng)能夠根據室內溫度變化，連

2、續(xù)、動態(tài)、實時地對壓縮機變頻調速，即調節(jié)溫度，這樣克服了傳統(tǒng)空調器在室溫波動時，壓縮機工作狀態(tài)頻繁切換的問題。 盡管常規(guī)模糊變頻空調與傳統(tǒng)空調相比，技術上有了很大的進步。但是，由于隸屬函數和控制規(guī)則的獲取往往依賴于專家經驗，專家經驗是否正確直接影響空調控制效果。同時隸屬函數和控制規(guī)則一旦確定，當環(huán)境溫度發(fā)生突變時，空調器工作狀態(tài)仍按照既定的隸屬函數和控制規(guī)則進行突變，中間沒有一個過渡區(qū)，使人感到不舒適。 針對上述問題，本

3、文探索用模糊與神經網絡相結合的方法對變頻壓縮機進行控制。本課題構造設計了模糊神經網絡控制器(FNNC)和神經網絡預測器(NNP)，該控制系統(tǒng)以溫度偏差、溫度偏差變化率作為輸入變量，變頻壓縮機工作頻率變化作為輸出控制量，通過對隸屬函數和控制規(guī)則的調整，來提高變頻空調智能化程度，即該空調器工作狀態(tài)可根據用戶要求和環(huán)境溫度的變化而進行自動調整。在控制理論研究的基礎上，設計了智能變頻空調的控制系統(tǒng)(硬件和軟件)，并對研制的智能變頻空調樣機進行了

4、實驗研究。論文內容安排如下： 1、第一章，緒論。本章首先介紹了傳統(tǒng)空調控制方法存在的問題以及模糊變頻空調控制的優(yōu)點與不足之處；在此基礎上介紹了國內外研究現(xiàn)狀，提出了“基于模糊神經網絡算法智能變頻空調控制系統(tǒng)的研究”課題，并擬定了主要研究內容。 2、第二章，智能變頻空調控制系統(tǒng)初步設計。本章通過對智能變頻空調控制系統(tǒng)設計方案的比較研究，確立了一種控制方案，并對其硬件控制系統(tǒng)及算法進行了初步設計。 3、第三章，模糊神

5、經網絡理論基礎。本章通過對模糊控制和神經網絡控制方法的學習研究，總結歸納了模糊與神經網絡控制相結合的實現(xiàn)方法。 4、第四章，智能變頻空調模糊神經網絡控制。本章針對變頻空調控制過程的非線性與時變性特點，研究設計了變頻空調模糊神經網絡控制器和預測器，并對其進行了仿真，仿真結果表明該方法實現(xiàn)了變頻空調的智能控制。 5、第五章，智能變頻空調控制系統(tǒng)硬件設計。針對智能變頻空調對硬件控制的要求，以PICl6F877為核心設計了室內機

6、控制系統(tǒng)，以SSTg9E564RD為核心設計了室外機控制系統(tǒng)。 6、第六章，智能變頻空調控制系統(tǒng)軟件設計。本章依據硬件控制電路設計了相應的軟件，主要包括室內機控制系統(tǒng)軟件、室外機控制系統(tǒng)軟件及室內、室外機通訊協(xié)議的制定和功能描述等。 7、第七章，實驗研究。為驗證理論，本章進行了基于模糊神經網絡算法智能變頻空調控制系統(tǒng)的實驗研究。通過實驗研究，優(yōu)化了相關的控制參數，同時也驗證了本理論方法的可行性。 8、第八章，總結

7、與展望。本章對全文內容進行了系統(tǒng)總結，并提出本設計存在的不足及需要研究改進之處。 本課題的創(chuàng)新點： 1、本文通過對目前空調控制技術的研究,以及它們的優(yōu)缺點分析，提出了采用模糊神經網絡方法對變頻壓縮機進行智能控制的新思路。 2、研究構造了變頻空調模糊神經網絡控制模型，并在此理論研究的基礎上，研究設計了智能變頻空調控制系統(tǒng)的硬件和軟件。 3、通過實驗，對控制系統(tǒng)相關參數進行了優(yōu)化，為該新型變頻空調控制技術的進