基于改進粒子群算法優(yōu)化的CCHP系統(tǒng)中冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制.pdf

1、基于改進粒子群算法優(yōu)化的CCHP系統(tǒng)中冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制重慶大學碩士學位論文（學術學位）學生姓名：黃耀珍指導教師：周洪煜副教授專業(yè)：動力工程及工程熱物理學科門類：工學重慶大學動力工程學院二O一五年五月重慶大學碩士學位論文中文摘要I摘要在21世紀的今天，能源作為推動這個世界向前發(fā)展以及全球經(jīng)濟快速增長的最基本的動力，是我們人類在這個地球上賴以生存的基礎?？茖W家們估算，大約截至2050年的時候，全球范圍內的石油資源將會開采殆盡，

2、所以若是屆時未能建立新的能源體系，將會引發(fā)一系列的問題，甚至將會引起新一輪的世界能源大戰(zhàn)。所以作為分布式能源主要的發(fā)展方向，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)背負著這樣的使命應運而生。冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一種能量梯級利用的聯(lián)合系統(tǒng)，大致由四個子系統(tǒng)構成，分別是動力系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)作為一種綜合系統(tǒng)，由于其結構復雜，所以本文只是針對冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中占能耗最大的制冷部分的空調冷凍水控制系統(tǒng)來進行詳細研究。一般情況，控制系統(tǒng)的目的是

3、利用控制裝置使被控對象按照某種預定的規(guī)律運行。對CCHP系統(tǒng)中空調的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)而言，常用的控制方式有PID控制方式、模糊控制方式、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等智能控制方式以及一些聯(lián)合的控制方式。所以，針對空調冷凍水變流量控制系統(tǒng)的大滯后和大慣性特點，經(jīng)過對現(xiàn)有這些控制系統(tǒng)方式的分析和研究，基于粒子群算法結構簡單、運算速度快以及自尋優(yōu)能力強的特點，本文提出了一種采用改進粒子群算法優(yōu)化的CCHP系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制方式，該控制系統(tǒng)大大

4、提高了冷凍水控制系統(tǒng)的精確度和各種性能。在對CCHP系統(tǒng)的空調冷凍水控制系統(tǒng)進行詳細設計時，我們首先以控制方式中最簡單最常規(guī)的PID控制方法和新型的模糊控制方式開始逐漸深入，在確定了冷凍水系統(tǒng)的數(shù)學模型之后，對冷凍水系統(tǒng)的模糊PID控制系統(tǒng)進行總體設計，即首先是對控制變量的選取及量化，其次是對控制系統(tǒng)相應模糊規(guī)則庫的設計，進而根據(jù)相應的模糊推理方法確定最終的系統(tǒng)控制輸出量。此外，為了進一步提高冷凍水控制系統(tǒng)的性能，我們采用改進粒子群優(yōu)化

5、算法對CCHP系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制系統(tǒng)進行進一步優(yōu)化，最終有效的提高了控制系統(tǒng)的魯棒性、滯后性和靈敏度。最后，在仿真軟件MATLABR2014a的SIIMULINK環(huán)境下，對冷凍水控制系統(tǒng)的三種控制方式，即常規(guī)的PID控制方式、模糊PID聯(lián)合控制方式以及基于改進粒子群算法優(yōu)化的模糊PID控制方式分別建立出相應的仿真模型。仿真結果表明，采用改進粒子群算法優(yōu)化的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的模糊PID控制系統(tǒng)在超調量、上升時間、調節(jié)時間上