基于變頻調(diào)速的隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速公路建設(shè)范圍的不斷拓展,迅速增加的公路隧道里程數(shù)直接導(dǎo)致隧道通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本增加,節(jié)能降耗成為減少隧道通風(fēng)能耗浪費(fèi)的重要手段。但是,公路隧道的縱向通風(fēng)系統(tǒng)具有較大的非線性、時(shí)滯性和時(shí)變性,很難建立精確的數(shù)學(xué)模型。本文運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)隧道通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行控制,降低過(guò)多的電能流失以及設(shè)備的損耗,從而降低運(yùn)營(yíng)成本。
　　本文首先對(duì)隧道風(fēng)機(jī)傳統(tǒng)控制與變頻控制進(jìn)行了比較,說(shuō)明了變頻調(diào)速技術(shù)在隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)中的可行性。通過(guò)對(duì)公

2、路隧道通風(fēng)變頻控制系統(tǒng)的研究,文章對(duì)隧道通風(fēng)變頻控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體的設(shè)計(jì)以及數(shù)學(xué)建模。再以白云隧道為例,根據(jù)白云隧道的相關(guān)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo),對(duì)隧道通風(fēng)變頻控制系統(tǒng)的算法以及仿真進(jìn)行了研究。然后,通過(guò)檢測(cè)白云隧道交通流量以及車速,利用SUMO軟件進(jìn)行仿真。再根據(jù)交通流量以及車速的仿真結(jié)果,計(jì)算出隧道內(nèi)CO、VI、空氣中異味的需風(fēng)量,通過(guò)三者的比較最終得出隧道的需風(fēng)量。接著通過(guò)變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)隧道內(nèi)射流風(fēng)機(jī)的輸出功率、轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)控。通過(guò)對(duì)隧道風(fēng)

3、機(jī)的傳統(tǒng)分檔控制和變頻調(diào)速控制進(jìn)行能耗對(duì)比,驗(yàn)證隧道通風(fēng)變頻控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。
　　最后采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法來(lái)對(duì)隧道變頻通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行控制,將實(shí)時(shí)的CO、VI、異味污染物濃度作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入樣本,將風(fēng)機(jī)的變頻輸出功率作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)輸出樣本。利用MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱進(jìn)行訓(xùn)練和仿真,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:風(fēng)機(jī)變頻輸出功率與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出功率之間的平均誤差小于0.2,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能夠較好地?cái)M合變頻通風(fēng)控制模型,并且具備了較