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《湖南大学》 2005年
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风机盘管中央空调末端智能控制器研究

周红  
【摘要】:空调器目前在国内已普遍使用。传统空调器的温度控制是通过温度传感器检测室内温度变化,控制压缩机的开、停,这种控制方式有一定的滞后,造成室内温度波动性较大,影响空调的温度控制精度和空调环境的舒适性;同时传统空调对温度的调节是一种断续变化过程,不能根据环境温度变化及时调整空调器工作状态,因此不能实现完全自动控制、耗电量大。在今天人们追求舒适环境同时能源紧张的情况下研究新型空调控制器,解决存在的问题,具有重要的理论意义和实用价值。 本文以风机盘管中央空调末端控制器为对象,在国内外研究成果基础上,采用单片微型计算机对风机盘管空调器进行控制,研究一种风机盘管智能控制器可替代国外相关产品,采用模糊控制方法可以较好地解决传统控制方法存在的问题,实现风机速度和冷媒流量无级调节,减小能耗。 论文首先阐述了风机盘管中央空调末端控制器控制原理,先通过离线计算,取得一个模糊控制表,然后将其控制表作为数据存放到计算机中,在控制过程中控制器只需直接根据温度采样结果和设定值通过模糊化、模糊推理计算和反模糊化得到控制器输出量,作用到控制对象以达到预期控制目的。 论文提出了智能控制器模糊控制算法,主要包括确定控制器输入、输出变量;输入、输出变量的模糊化;模糊规则确定;输出模糊量到精确量的变换。模糊推理采用Mamdani算法,反模糊化采用重心法。 论文设计了智能控制器硬件和软件,硬件设计主要包括输入电路,单片机系统和接口电路,输出电路三部分,特别是温度检测采用基于1-WIRE协议的DS18B20温度传感器,最大的特点是硬件连接非常简单、检测精度高。软件设计主要包括温度采样,模糊算法的实现,控制量的输出,这些是控制器控制功能的核心部分。 论文最后利用Matlab提供的Simulink模块对模糊控制器进行仿真验证。 研究结果表明本文提出的风机盘管中央空调末端控制器模糊控制算法和设计的控制器是可行的,进一步完善后可以在工程实践中推广应用。
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