有关解耦控制的最新技术
收稿日期:2003-06-09
基金项目:陕西省教育厅专项科研计划项目(01JK 170)
作者简介:付龙海(1976-),男,博士研究生. 文章编号:0258-2724(2005)01-0013-05
基于PID 神经网络解耦控制
的变风量空调系统
付龙海1,李 蒙2
(1.西南交通大学电气工程学院,四川成都610031;2.洛阳工业高等专科学校计算机系,河南洛阳471003)摘 要:为了消除变风量空调系统各回路之间存在的耦合,以便对该系统进行有效控制,建立了变风量空调机组部分变频器-风机-静压回路和新风阀-CO 2气体体积含量回路的动态模型,提出用PI D (比例-积分-微分)神经网络解耦控制方法消除这2个回路之间的耦合.实际运行结果表明,PI D 神经网络解耦控制技术可以有效地对变风量空调系统中2个回路进行解耦控制.
关键词:PI D 神经网络;变风量空调系统;解耦控制技术
中图分类号:T M 925.12;T P183 文献标识码:A
Variable -Air -Volu me Air -Conditioning System
Based on PID -ANN Decoupling Control Technology
FU Long -hai 1,
LI Meng 2(1.School of Electrical Eng .,Southwest Jiaotong U niversity ,Chengdu 610031,China ;2.Dept .of Computer ,
Luoy ang Technology College ,Luoy ang 471003,China )A bstract :A dynamic model fo r a transducer -electromotor -pressure loop and a fresh air valve -CO 2volume content loop w as established in o rder to eliminate the coupling of each loop in a variable -air -volume (VAV )air -conditioning system and effectively control the sy stem .In addition ,decoupling control technology based on the PID (proportion -integral -differential )ANN (artificial neural netwo rk )w as used to eliminate the coupling betw een the two loops .I ts operation condition shows that the decoupling control technology based on the PID ANN is feasible to the decoupling control of the tw o loops in a VAV air -conditioning system .
Key words :PID ANN ;VAV air -conditioning system ;decoupling control technology
随着空调系统的大量使用,其能量消耗问题也日益突出.目前,变风量(variable -air -volume ,VAV )空调系统以其巨大的节能潜力逐渐成为国内外空调系统的主流.但是,变风量空调系统具有多变量强耦合、非线性和时变的特点,其设计、运行和管理都比定风量(CAV )系统难度大,故保证变风量空调系统的稳定运行是当前研究的主要方向.变风量空调系统是通过改送风量,而不是送风温度来调节和控制某一区域温度的一种空调系统.该系统基本原理就是通过改变送风量以适应室内负荷的变化,维持空调房间的空调参数.在空调系统运行过程中,最大冷负荷出现的时间不到总时间的10%,全年平均负荷率仅为50%[1].变风量空调系统通过减少送风量,从而降低了风机输送功耗,收到了明显的节能效果.
具有2个以上可调区域的变风量空调系统的动态模型是1个高维的输入/输出系统,对这个高维的输入/输出系统进行控制是很困难的[2].因此,合理对变风量空调系统进行分解是很有必要的.在本文中,根
据目前变风量空调系统均采用DDC (direct digital control ,直接数字控制)方式,通过通讯网络,末端控制
第40卷 第1期2005年2月 西 南 交 通 大 学 学 报JOURNAL OF SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY
V ol .40 N o .1Feb .2005