基于自學(xué)習(xí)的模糊PID參數(shù)自整定技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、論文的研究工作是以某煙廠中央空調(diào)控制系統(tǒng)研究工程為背景展開的。 中央空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑重要組成部分，是一個(gè)典型的多輸入多輸出、具有大滯后特性的非線性系統(tǒng)，其能耗占整個(gè)建筑能耗的50％以上，因此對中央空調(diào)系統(tǒng)控制方式的研究已經(jīng)成為控制理論與控制工程界尤其是智能建筑界研究的熱點(diǎn)之一。目前中央空調(diào)系統(tǒng)采用的調(diào)節(jié)方式主要是PID調(diào)節(jié)，而PID調(diào)節(jié)性能主要依靠其參數(shù)的整定，由于中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)較大，調(diào)整不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，性能指標(biāo)也不能令人

2、滿意。因此，將模糊控制技術(shù)與經(jīng)典PID控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)在線模糊自整定，對于提高中央空調(diào)系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性和可靠性，無論從學(xué)術(shù)研究角度出發(fā)，還是在工程應(yīng)用方面，都具有相當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)意義。 論文以較好的邏輯闡述了作者在構(gòu)建基于自學(xué)習(xí)的模糊PID參數(shù)自整定系統(tǒng)整個(gè)過程中的設(shè)計(jì)思想，并充分體現(xiàn)了作者所作的大量工作和獨(dú)特貢獻(xiàn)。具體包括：①對中央空調(diào)系統(tǒng)控制特性進(jìn)行了較為深入的研究。論文對現(xiàn)行中央空調(diào)控制系統(tǒng)及其主要的PID控

3、制模式進(jìn)行了深入分析，包括系統(tǒng)控制方式、控制特點(diǎn)以及數(shù)學(xué)模型等，尤其在二階系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，針對其動(dòng)態(tài)響應(yīng)情況，剖析了響應(yīng)各階段PID參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響，進(jìn)而提出了PID參數(shù)的整定原則；②剖析了模糊控制系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)和控制原理，包括模糊化接口、綜合數(shù)據(jù)庫、模糊推理技術(shù)、解模糊技術(shù)等，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)本中央空調(diào)系統(tǒng)工程需求，建立了基于增量型調(diào)整原理的參數(shù)自整定模糊控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對模糊自整定系統(tǒng)的輸入輸出變量進(jìn)行選取與量化；③結(jié)合專家

4、經(jīng)驗(yàn)建立了模糊控制規(guī)則集合（共49條規(guī)則），完成了控制系統(tǒng)規(guī)則庫的設(shè)計(jì)，并采用最小-最大-加權(quán)平均法進(jìn)行模糊推理與解模糊；④針對采用定論域時(shí)溫度狀態(tài)進(jìn)入模糊論域中間較小范圍后，模糊控制輸出容易產(chǎn)生小范圍振蕩等情況，采用了變論域的在線獎(jiǎng)懲自學(xué)習(xí)算法對模糊控制規(guī)則庫進(jìn)行在線修改。并且，在分析和評價(jià)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上建立了系統(tǒng)在線學(xué)習(xí)的評價(jià)函數(shù)和獎(jiǎng)懲函數(shù)，修正獎(jiǎng)懲因子，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制規(guī)則的優(yōu)化；⑤運(yùn)用Matlab軟件對所建立的整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了仿