基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)空調(diào)器的溫度控制是通過溫度傳感器感受室內(nèi)溫度變化，來控制壓縮機的開、停(壓縮機以恒定的轉(zhuǎn)速運行)。由于壓縮機的ON/OFF控制方式及空調(diào)器自身的非線性、大延遲時滯的結(jié)構(gòu)特點，造成室內(nèi)溫度波動性大，人體舒適性差等問題。傳統(tǒng)空調(diào)對溫度的調(diào)節(jié)是一種斷續(xù)的變化過程，它不能根據(jù)環(huán)境溫度變化，及時調(diào)整空調(diào)器工作狀態(tài)(即壓縮機轉(zhuǎn)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(diào)整性能有了很大的提高?？刂葡到y(tǒng)能夠根據(jù)室內(nèi)溫度變化，連

2、續(xù)、動態(tài)、實時地對壓縮機變頻調(diào)速，即調(diào)節(jié)溫度，這樣克服了傳統(tǒng)空調(diào)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(diào)與傳統(tǒng)空調(diào)相比，技術(shù)上有了很大的進步。但是，由于隸屬函數(shù)和控制規(guī)則的獲取往往依賴于專家經(jīng)驗，專家經(jīng)驗是否正確直接影響空調(diào)控制效果。同時隸屬函數(shù)和控制規(guī)則一旦確定，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生突變時，空調(diào)器工作狀態(tài)仍按照既定的隸屬函數(shù)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法對變頻壓縮機進行控制。本課題構(gòu)造設(shè)計了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器(FNNC)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)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(shù)和控制規(guī)則的調(diào)整，來提高變頻空調(diào)智能化程度，即該空調(diào)器工作狀態(tài)可根據(jù)用戶要求和環(huán)境溫度的變化而進行自動調(diào)整。在控制理論研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了智能變頻空調(diào)的控制系統(tǒng)(硬件和軟件)，并對研制的智能變頻空調(diào)樣機進行了

4、實驗研究。論文內(nèi)容安排如下： 1、第一章，緒論。本章首先介紹了傳統(tǒng)空調(diào)控制方法存在的問題以及模糊變頻空調(diào)控制的優(yōu)點與不足之處；在此基礎(chǔ)上介紹了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了“基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的研究”課題，并擬定了主要研究內(nèi)容。 2、第二章，智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)初步設(shè)計。本章通過對智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)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(shè)計。 3、第三章，模糊神

5、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)。本章通過對模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法的學(xué)習(xí)研究，總結(jié)歸納了模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合的實現(xiàn)方法。 4、第四章，智能變頻空調(diào)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。本章針對變頻空調(diào)控制過程的非線性與時變性特點，研究設(shè)計了變頻空調(diào)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器和預(yù)測器，并對其進行了仿真，仿真結(jié)果表明該方法實現(xiàn)了變頻空調(diào)的智能控制。 5、第五章，智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計。針對智能變頻空調(diào)對硬件控制的要求，以PICl6F877為核心設(shè)計了室內(nèi)機

6、控制系統(tǒng)，以SSTg9E564RD為核心設(shè)計了室外機控制系統(tǒng)。 6、第六章，智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計。本章依據(jù)硬件控制電路設(shè)計了相應(yīng)的軟件，主要包括室內(nèi)機控制系統(tǒng)軟件、室外機控制系統(tǒng)軟件及室內(nèi)、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(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的實驗研究。通過實驗研究，優(yōu)化了相關(guān)的控制參數(shù)，同時也驗證了本理論方法的可行性。 8、第八章，總結(jié)

7、與展望。本章對全文內(nèi)容進行了系統(tǒng)總結(jié)，并提出本設(shè)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(diào)控制技術(shù)的研究,以及它們的優(yōu)缺點分析，提出了采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對變頻壓縮機進行智能控制的新思路。 2、研究構(gòu)造了變頻空調(diào)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型，并在此理論研究的基礎(chǔ)上，研究設(shè)計了智能變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的硬件和軟件。 3、通過實驗，對控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進行了優(yōu)化，為該新型變頻空調(diào)控制技術(shù)的進