空调控制论文范文参考 空调控制毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇空调控制论文范文参考：*空调冷源系统变负荷运行控制机理与应用研究
2. 第二篇空调控制论文样文：智能控制在建筑空调控制系统及电梯群控系统中的应用研究
3. 第三篇空调控制论文范文模板：空调负荷主动参与电力系统有功调度与控制研究
4. 第四篇空调控制论文范例：基于协调的变风量空调系统递阶优化控制研究
5. 第五篇空调控制论文范文格式：Mamdani模糊控制系统的结构分析理论研究及其在暖通空调中的应用

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第一篇空调控制论文范文参考：*空调冷源系统变负荷运行控制机理与应用研究

空调系统节能运行是大型公共建筑节能减排的关键所在,其能耗取决于系统设计类型、运行控制方式以及建筑负荷分布特性,*空调冷源系统变负荷运行控制机理的研究是集中式*空调系统优化设计与运行的理论基础,本文分别对冷水机组群控、冷冻水泵组群控、冷冻水系统管网变温差控制、冷冻水系统变压差控制进行了理论理论研究和实验验证,在应用研究的基础上开发了*空调智能优化控制系统.

冷水机组大部分时间运行在部分负荷条件下,根据承担部分负荷的方式不同,本论文建立了求解单台冷水机组压缩机能效比、蒸发温度、冷凝温度的数学模型,以及多台同型号机组不同并联运行方式的压缩机能效比的数学模型,并对比分析其运行特性.结果表明,离心式冷水机组只有在70％～100％负荷率条件下才能维持较高的能效比,能效比随负荷率的降低急剧降低,多台机组并联运行按总负荷减少量以单台机组额定负荷为限来控制机组启停,可以在很大的负荷区间内将机组群总能效比维持在较高水平.

大型*空调冷冻水系统管网水力特性精确计算是研究其优化设计和运行的必要条件,简化模型因计算误差大而无法应用于大型管网拓扑结构的水力计算.以异程布置和同程布置两种典型的冷冻水系统为研究对象,在充分考虑末端支路温度调节阀调节特性的基础上,建立了管网水力特性精确数学模型,提出了虚拟流量的计算机逻辑算法.该计算方法能够确保计算收敛,实现了利用一个逻辑程序计算管网各种水力特性,为异程布置和同程布置的管网水力特性研究提供了很好的参考价值.

*空调冷冻水系统末端负荷分布和管网结构是影响其节能潜力的关键因素,而空调系统的非线性、大惯性的热力性能是影响节能运行控制稳定性和可靠性的关键原因.本论文以异程式和同程式冷冻水系统为研究对象,建立管网拓扑结构的水力计算模型、旁通回路水力计算模型、AHU热力模型及水泵变频运行模型,研究冷冻水系统不同流量比的管网阻力特性、能耗特性、管网供回水温差、管网供回水压差、旁通调节阀特性、系统可调性系数等参数的变化规律,探讨了基于温差控制和基于压差控制的冷冻水系统控制机理,为冷冻水系统实现稳定可靠地节能运行调节提供了理论依据.

大型*空调冷冻水系统常采用多台水泵并联运行的结构形式,简单地认为水泵变频运行能耗与频率三次成正比是比较普遍的观点,其忽略了旁通回路调节特性和管网水力特性对并联水泵组能耗的影响.本论文建立了基于旁通回路调节特性的冷冻水泵组并联运行特性分析模型,以四台同型号水泵构成的水泵组为研究对象,详细地分析了不同管网供回水压差条件下,工频水泵台数控制、单台水泵变频+工频水泵台数控制、2台水泵同步变频、3台水泵同步变频和4台水泵同步变频等控制策略的运行特性,认为多台水泵同步变频+变频水泵台数控制是最节能的控制策略,提出了单台水泵变频+工频水泵台数控制的运行控制策略更适合于低流量比和高供回水压差的冷冻水系统变流量运行的观点.

以某实际*空调冷冻水系统为实验平台进行了大量实验研究,实验结果验证了理论研究的可行性和正确性.在理论研究和实验研究基础上,以图形化编程软件LabVIEW为开发平台,设计开发了*空调优化控制管理系统,协同优化控制冷冻水温度、冷冻水流量和冷却水流量,实现空调制冷主机群控、冷冻水泵群控、冷却水泵群控和冷却塔群控等节能运行控制,并在多个办公建筑中得到应用.实践证明,该*空调优化控制管理系统能够稳定可靠运行,并达到较好的节能效果.

第二篇空调控制论文样文：智能控制在建筑空调控制系统及电梯群控系统中的应用研究

在坚持科学发展观、倡导绿色环保、建设节约型社会的时代背景下,建筑节能成为一项迫在眉睫的重大课题,已受到国家的高度重视.

空调系统是为人们提供舒适性服务的重要设施,空调耗能约占大厦总耗能的40%左右.因此,在满足空调系统舒适性的前提下,研究空调系统的最优节能控制,对于建设节约型社会具有十分重要的意义.

电梯系统是高层建筑垂直运输的重要交通工具.研究电梯群控调度的优化方法,对于提高电梯的运输能力,缩短人们的候梯时间及降低电能消耗,同样具有重要的实用意义.

目前,空调系统模型研究不够成熟,空调系统解耦控制还处于探索阶段,仅靠传统的PID控制难以实现空调系统的控制目标,电梯群控系统的研究亦不够成熟,目的层电梯系统的研究在国内还处于初步阶段.

北京从2005年开始在重点机关大楼进行节能改造试点工作,笔者作为某节能试点单位的技术负责人有幸全程参与了这项工作.笔者结合本单位办公楼空调控制系统与电梯群控系统存在的问题,对智能控制技术在空调控制系统与电梯群控系统中的应用进行了研究.

在温度单参量控制下,对空调系统中的各个环节,包括控制对象(受控房间)、温度传感器、调节器及执行器的特性进行了分析,得出了空调系统在温度单参量控制下的数学模型.在此基础上,引入了其它控制参量,如湿度、送风温度及风管静压力,对空调系统在多参量控制下的数学模型进行了分析,并应用阶跃响应分析法对数学模型中的时间常数及比例系数进行了求解,得到了研究对象的近似数学模型.

在比较现有各种常用解耦方法优缺点的基础上,借助于统计学相关性的概念,提出了相关性解耦控制器的设计原理,再进一步结合模糊控制与自适应控制的优点,创新地提出了基于相关性原理的模糊自整定解耦控制器的思想,针对研究的空调控制系统设计了模糊自整定解耦控制器,并进行了计算机仿真研究.

介绍了利用波形分析求解控制过程性能指标的方法,应用该方法,通过计算机仿真研究了性能指标与PID参数之间的定性关系及定量关系,在此基础上,提出了基于性能指标法进行模糊PID自整定控制的思想,并给出了参数整定规则,将该方法应用到空调控制系统中,并对系统进行了仿真研究.

分析了遗传算法对传统优化算法的优势及基本遗传算法的局限性,指出解空间设置的盲目性是遗传算法在实际应用中难以收敛的主要原因,进而在遗传算法中引入了模糊规则以自适应调节解空间,增强了遗传算法的启发性搜索能力,从而提高了遗传算法的寻优速度与局部搜索能力,并对该模糊自适应遗传算法与基本遗传算法在空调温控系统中的应用进行了仿真对比分析.

介绍了基于BP网络整定PID参数的算法流程,并通过*明了控制效果对权值矩阵初始值的严重依赖性及权值矩阵初始值的优化点分布与取值区间的相关性.鉴此,将上述模糊自适应遗传算法引入到基于BP网络整定的PID控制之中,并对其在空调温控系统中的应用进行了仿真.仿真结果验证了该方法的有效性.

专家系统模拟人类专家的决策过程,以解决需要专家知识参与解决的复杂问题.论文对专家系统在空调系统中的应用进行了初步研究,给出了部分专家知识,包括:系统安全运行的专家知识、整体最优运行的专家知识、节能运行管理的专家知识及其它专家知识,并介绍了专家系统在办公楼空调系统节能改造中的应用效果.

以笔者研究的办公楼电梯群控系统为基础,分析了电梯的交通特性和交通模式,在乘客等待时间计算算法的基础上,又引入了电梯运行时间及最长等待时间两个指标,给出了多目标优化电梯群控调度算法,并应用VISUAL BASIC编程软件进行了计算机仿真,得到了一定数量的电梯运行数据,可供同行研究学者参考.

针对电梯群控系统在上高峰交通模式中负荷最大的难点,对目的层电梯群控系统上高峰交通模式及调度方案进行了研究,给出了优化调度算法,并对目的层群控系统与传统群控系统的各种控制指标进行了比较.

综上所述,将智能控制技术与传统的空调控制技术及电梯群控技术相结合,可以较好地解决空调系统存在的控制问题,极大地提高电梯系统的运输能力,在保证环境舒适度、提高系统可靠性的情况下,有效降低系统的能耗.

第三篇空调控制论文范文模板：空调负荷主动参与电力系统有功调度与控制研究

电力系统安全稳定运行的基本要求是保持发电功率和负荷之间的实时平衡.传统上,电力系统采用控制发电跟踪负荷的方式来实现系统有功功率平衡.只有当调整发电机组出力水平(或启停状态)难以满足有功功率平衡控制要求或者控制代价较高时,才考虑切负荷措施.随着社会的发展,能源短缺与环境污染促使电源结构发生显著变化.大容量火电机组和核电机组所占比例提高,使发电侧提供备用的成本显著增加；风能、太阳能等间歇式可再生能源发电大规模并网,其出力的随机性、波动性使电源的受控性能变差,同时使系统对备用的需求量增加.总之,传统发电跟踪负荷的控制方式将面临巨大挑战.与此同时,随着信息通信技术的发展及其在电力系统中的应用,对大量分散负荷实施控制的成本降低.主动调整负荷的功率需求,使其与发电侧协同,进行多时间尺度的有功功率调度控制成为可能.电力系统中存在大量具有能量存储特性的负荷,如空调、冰箱、热水器、热泵和电动汽车等,短时间投切或改变控制参数,不会对用户用电产生明显的负面作用,具有主动参与系统有功功率平衡控制的潜力.本文以具有热存储特性的空调负荷为研究对象,将其纳入到电力系统有功功率调度与控制体系中,完成的工作和所取得的成果如下：1)在空调负荷个体和群体数学模型的基础上,对空调负荷群的聚合功率特性进行调制.首先,从文献中引入了空调负荷的数学模型：单个空调个体的物理模型分别采用一阶和三阶微分方程表示,后者更为精确.空调负荷的群体数学模型包括基于蒙特卡洛的聚合模型和状态空间模型两种类型,前者可以模拟空调负荷群的运行,后者是对空调负荷群进行状态估计的基础.之后,在状态空间模型的基础上,采用基于卡尔曼滤波的状态估计方法,感知空调负荷群的运行状态,为负荷群的运行状态分析与控制提供数据基础.最后,在对负荷群多样性破坏机制进行分析的基础上,提出了两种并从文献引入一种计及多样性保持的空调负荷群聚合功率特性调制策略,定量分析了通信延迟对调制策略性能的影响.仿真算例验证了空调负荷群聚合功率特性调制策略的有效性.2)采用空调负荷参与一次调频的控制机制,根据频率偏差调整单台空调的设定温度,从而改变整个负荷群的功率需求,为系统提供一次调频备用.在此基础上,分别提出了两种空调负荷群响应系统频率事件的控制策略.前者是一种空调负荷群分散式控制,在频率的持续下降(或上升)阶段,根据频率偏差调整单台空调的设定温度,改变整个空调负荷群的聚合功率需求.在负荷控制的结束时刻,实施基于负荷群多样性恢复的空调负荷群聚合功率特性调制策略,以保持空调负荷群多样性,防止出现负荷群聚合功率振荡.采用分时段空调设定温度恢复的控制策略,以避免负荷恢复高峰；后者是一种空调负荷群之间的协调控制,将所提基于多样性保持的空调负荷群聚合功率特性调制策略分别设计为感知频率变化的分散式控制策略和响应调度信号的分布式控制策略.分散式控制存在寄生的“负荷高峰”,根据卡尔曼滤波法对其进行估计,作为目标功率值,采用二分法计算实施分布式控制空调负荷群的设定温度调整值和控制时间,使得实施两类不同负荷控制空调负荷群的整体功率避免出现功率振荡和恢复高峰.算例仿真表明两种空调负荷群响应系统频率事件的控制策略均能够在负荷响应的整个时间尺度上保持良好的响应特性.3)为了充分利用负荷侧的备用资源,将空调负荷的受控响应纳入到有功功率／频率控制体系中,在分析源-荷协同频率控制机制的基础上,提出了一种计及网络安全性约束的源-荷协同频率控制.在一次调频时间尺度上,空调负荷响应频率偏差信号进行分散式控制,根据频率测量信号调整单台空调的设定温度,改变负荷群的功率需求,为系统提供一次调频备用.在二次调频时间尺度上,在模型预测控制MPC的框架下实现源-荷协同频率控制.在每一采样时刻空调负荷响应频率信号的控制作用由ARMAX模型辨识得到,将其输入到基于MPC的二次调频控制器中进行在线优化,得到相关调频机组的最优二次频率控制信号.在MPC滚动优化的过程中,空调负荷实施分散式控制的控制作用与电源二次调频之间实现配合.另外,频率控制在满足发电和负荷功率总量平衡的基础上,需要计及网络约束.提出了判断系统各支路薄弱程度的WBI指标,确定系统的薄弱支路.根据灵敏度分析法计算在控制中对薄弱支路安全运行不利的负荷控制节点,下达控制指令将该类负荷节点闭锁,避免其参与频率控制.对新英格兰10机39节点系统进行了仿真,结果验证了计及网络约束的源-荷协同频率控制的有效性.4)考虑到空调负荷群具有作为可调度资源纳入到传统发电调度控制体系中的潜能,在设计含空调负荷群电力系统优化调度结构的基础上,提出了两种含空调负荷群的优化调度模型.首先在计及多样性保持的空调负荷群聚合功率特性调制策略的基础上,提出了负荷群跟踪有功控制指令的控制策略,依据随机抽样原则随机抽取负荷群中接受控制的空调负荷,向其广播控制信号,由空调自主响应,实现对目标功率的跟踪.在负荷群控制策略的基础上,分别提出了负荷聚合层的优化调度模型和计及空调负荷群的动态经济调度模型.前者为负荷聚合层优化调度所辖的空调负荷群跟踪调度中心下达控制指令的优化模型,为混合整数规划问题,采用CPLEX软件进行求解；后者为追求电网运行过程中经济性最优并使负荷群控制代价最小的双目标优化问题,利用参考目标法,把最小化负荷群控制成本的目标函数以约束的形式结合到模型中,把双目标优化问题转化为单目标优化问题进行优化求解.通过空调负荷群和IEEE30节点系统的仿真,验证了所提空调负荷群跟踪有功控制指令控制策略和两种含空调负荷群优化调度模型的有效性.5)在采用的分布式控制策略中,负荷、负荷聚合层与调度中心之间进行测量数据与控制指令的上传下达,负荷聚合层承担沟通负荷与调度中心的作用,将聚合得到的负荷群运行状态传输至调度中心,并解析由调度中心下达的负荷控制指令.设计了一种云计算平台构架,将负荷分布式递阶控制结构以扁平化计算模式实现,云计算平台直接响应由负荷、负荷聚合层和调度中心提出的服务请求.在Cloudsim软件下模拟了负荷分布式控制的云计算平台构架,量化多种可控负荷的云计算和存储任务量.仿真结果表明,云计算平台计算速度快、存储能力强、易于扩展,能够适应负荷分布式控制的要求.基于Hadoop Map/Reduce对云计算过程进行了仿真.

第四篇空调控制论文范例：基于协调的变风量空调系统递阶优化控制研究

*空调是现代建筑中的能耗大户,其耗能占整个建筑能耗的50%-70%.空调系统在设计时通常采用的是最不利工况设计,一般是按照空调系统最大的负荷来进行设计的.但实际运行时,空调系统90%以上的时间都是处于部分负荷状态下的,空调系统对于负荷的处理有很大的冗余,而且在实际的空气调节中也有很大的灵活性.变风量（Variable Air Volume,V*）空调系统是一种通过调节风量来满足室内负荷变化及舒适性要求的全空气调节系统,由于其无凝结水害、设计系统灵活、高效节能的优点得到了广泛应用.然而,由于变风量空调系统具有非线性、大滞后、耦合性强、多变量、多扰动等特点,传统的控制方式难以适应其控制要求,使得变风量空调系统的节能性、舒适性得不到充分体现.如何通过最优化控制,使空调系统在满足环境舒适性的同时,能稳定的运行,并最大限度地减少系统能耗,就成为研究的重点.

由于变风量空调系统设备较多,因此发生故障的频率也相对比较高.如果变风量空调系统中存在故障,会直接影响系统的能耗,导致系统能耗增加,并且会影响空调室内的舒适性.对于设备来说,会增加其损耗和减少其使用寿命.变风量空调系统应运行在无故障状态下,因此对于故障状态的检测就具有重要的现实意义.对与防止运行事故的发生,提高空调系统设备的有效利用时间,延长空调系统的使用寿命都具有非常良好的效果.

本文通过改进的神经网络方法建立了变风量空调系统负荷模型,通过负荷的预测对变风量空调系统的能耗进行监测,并与实际的能耗检测值进行比较,利用统计学方法进行系统故障检测,能够在变风量空调系统运行过程中进行故障状态提示,确保变风量空调系统运行在无故障状态下.采用了一种基于协调的递阶优化控制,根据变风空调系统的工作原理对变风量空调大系统进行合理的分解,并通过实验对变风量空调大系统进行稳态建模,得到其稳态大系统模型.提出了其目标优化方法,以变风量空调系统舒适性和节能性为优化目标为各个控制器确立优化设定值,实现变风量空调系统的优化与节能控制.根据变风量空调系统主要部件的模型、能量平衡方程以及部件的物理限制定义了全局协调优化的目标函数和约束条件,实时优化系统各动态参数,通过寻找最优的操作条件,确定最佳工作点.并针对不同的控制回路采用不同自适应控制策略对各子系统进行稳定控制,使系统的控制参数始终维持在设定值附近.并对系统进行合理的设计、设备选型、软件选取和优化算法的实施,开发了变风量空调系统优化的计算机控制系统,对实际的操作提供了有指导意义的根据.仿真和实验研究结果表明该优化方法不仅能保证系统的舒适性而且能显著地降低系统能耗.

第五篇空调控制论文范文格式：Mamdani模糊控制系统的结构分析理论研究及其在暖通空调中的应用

随着科学技术的高度发展,在控制工程中被控对象越来越复杂,控制过程往往具有非线性、多环路、大滞后等特点,各种参数也往往存在时变性,这类系统没有明确的物理或化学规律可遵循,要进行传统的定量分析十分困难,致使复杂过程的数学模型难以建立,传统经典控制方法和现代控制理论无法对其实现有效的控制,因此现代工业工程的迅猛发展迫切需要寻求更加有效的控制策略来完成实际过程的非线性系统控制.

自从1974年英国工程师Mamdani首次将模糊控制成功应用于蒸汽机控制以来,随着计算机及其相关技术的发展,模糊控制已成为智能控制的重要组成部分,模糊控制技术近年来在复杂工业过程控制方面发挥着日益重要的作用.模糊控制作为一种非线性系统控制策略,最大的特点是无需建立系统的精确数学模型,可以将操作者的经验知识直接转化为模糊规则,通过模糊推理过程对系统实施控制,克服了线性化方法的运算复杂性,同时充分利用了现场操作人员的成功经验,而且模糊控制系统具有良好的鲁棒性,可以克服由于系统本身的时变性、不确定性和外部扰动等带来的影响,有效的提高过程控制质量,为复杂工业过程和非线性系统的控制研究开辟了新的途径.

虽然模糊控制已经在工业控制,家用电器自动化等很多行业中解决了传统控制方法难以解决的很多控制问题,引起了越来越多的控制理论和相关领域广大工程技术人员的极大兴趣.另一方面,从整体模糊控制研究体系来看,模糊控制系统是处于发展中的一种控制方法,模糊控制系统还没有形成完整的研究体系,模糊控制系统理论和应用的发展仍然存在一些需要解决的问题.为了更好的扩展模糊控制理论的应用,本文首先研究了模糊控制器结构的解析分析,然后吸收PID控制、模型预测模糊等相关领域的研究成果,提出两种复杂非线性过程的模糊控制器设计新方法,并且将设计的新型模糊控制器应用于暖通空调系统的温度控制中,仿真和实验结果表明所提出模糊控制策略的良好控制效果.总结全文,论文的主要内容可具体概括如下：

(1)首先对模糊控制系统的研究进行了全面综述,回顾模糊控制系统的研究背景,产生与发展状况,控制器特点和基本类型,主要研究方向及发展现状,介绍模糊控制系统理论的主要研究内容,模糊控制与PID控制,预测控制等其它控制方法的渗透和结合研究,以及模糊控制的应用发展状况,指出目前模糊控制系统研究中存在的一些问题,提出论文的主要研究内容和结构安排.

(2)研究了模糊控制系统的基本原理,基本结构,设计方法等.通过引入一种新型模糊蕴含运算,从数学分析的角度研究了max-min型Mamdani模糊控制器的解析结构,详细推导了输入、输出隶属函数均采用等腰模糊数的一类具有线性规则的双输入单输出模糊控制器的结构表达式,证明了这类模糊控制器相当于一个全局二维多值继电器与局部非线性PD控制器的和,在此基础上研究了它的极限结构特性,对其稳定性进行了分析.然后与其它模糊推理方法进行比较,分别推证了采用sum-product,sum-min,max-product等不同模糊推理方法的典型模糊控制器具有相似的结构特性,并对模糊控制器的结构进行了进一步讨论.

(3)提出一种利用常规PID控制器比例,积分,微分增益因子进行模糊控制器设计的新型方法,该方法充分利用了常规PID控制器的成熟经验改进模糊控制器的设计.首先通过比较和分析选择适合实际工业应用的模糊控制器结构,然后通过模糊控制器的结构分析结果给出模糊控制器与PID控制器线性增益系数K_P,K_I,K_D之间的解析关系,表明模糊控制器本质上是一种时变非线性的PID控制器,根据这一解析关系,利用常规PID控制器增益系数间接设计模糊控制器的正规化因子,建立一种新型模糊控制器的设计方法.

(4)研究了模糊变论域思想的改进算法,由于改变模糊控制器变量的论域本质上等价于改变变量的正规化因子,因此如果保持模糊控制器的基本论域不变,那么通过增加模糊控制器输入变量的正规化因子的取值同样可以达到缩小论域的目的,而且改变正规化因子相对于论域变化更加容易操作.然后将这一改进算法应用到模糊控制器设计参数的在线调节和优化中,进一步提高了模糊控制系统的控制精度.

(5)针对非线性系统建模困难及难以控制的特点,提出一种基于sum-min推理的Mamdani型模糊模型预测控制策略.该方法首先通过对模糊模型进行解析分析,建立非线性系统的Mamdani型模糊预测模型,获得系统在k+1采样时刻的一步线性化预测模型和P步线性预测模型,然后基于模糊线性化预测模型进行常规预测控制器设计,从而给出了实现该非线性系统模糊模型预测控制方法的具体步骤.仿真实验结果表明了该算法是一种鲁棒性强的有效控制方法,与常规的动态矩阵控制相比,该方法具有超调量小,调整时间短等优良的动态性能.

(6)对本文提出的新型模糊控制器设计方法在暖通空调中的应用进行了研究.首先对暖通空调系统的节能与控制进行简单描述,研究了暖通空调系统的基本结构和主要控制回路,然后对空调处理机组的控制系统进行物理建模,在此基础上,将提出的模糊控制器新型设计方法应用到暖通空调系统中,采用冷冻水的流速()_(chw)控制回风机的干球温度T_(ao),获得了良好的控制效果.该方法最突出的优点是可以充分利用针对暖通空调系统设计比较成熟的PID控制器,而且鲁棒性强,容易设计,便于现场操作人员学习和掌握,改变了模糊控制在实际工业过程中难以实现的现状.

最后总结了全文的主要工作,并对模糊控制下一步的研究方向进行了展望.

主要论述了空调控制论文范文相关参考文献文献.

空调控制引用文献:

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