模糊控制在地铁地下站空调通风系统中的应用

1、模糊控制在地铁地下站空调通风系统中的应用 【摘要】本文推荐地钛地下站空调通风系统在控制上所碰到的问题，以及迷糊控制的概念，并以地铁地下坫空调通风大系统为控制对象阐述了迷糊控制算法在地铁环控系统的应用，以及采用迷糊控制的优点。 【关键词】空凋通风系统 自适应 迷糊控制 查询表 1前言 地铁的地下站是特别的建造系统。它具有面积大、空间广、区域应用功能复杂、区域间人员流淌性大等特点。这些特点使得地铁地下站空调通风大系统的监控对象往往具有时变性、非线性、随机性、大滞后的特性。目前在地铁地下站的空调通风系统中普遍采用PID控制算法，虽然PID控制算法是一种应用广泛、技术成熟的控制方法，它能满意一般工业过

2、程控制的要求。但是采用PID算法的控制系统，其控制品质的优劣在很大程度上依靠于PID控制算法中的参数因子的整定，并且参数因子一旦计算好以后在囫囵控制过程中就是固定不变的。而实际控制过程中地铁地下站环境是动态变化的，为了适应地铁地下站环境的特别性，我们肦望PID的参数因子能依据当前系统的情况来做出相应的调节。在这方面，PID控制算法难以满意控制系统的要求，尤其在系统参数时变和有负载扰动的状况下，这种现象表现得尤为显然。为此，引入迷糊控制技术，迷糊控制技术是在迷糊集合理论和迷糊数学基础上进展起来的控制算法，这种控制技术能按照专家的学问和操作阅历，依据偏差和偏差变化率的大小来调节PID控制算法中的参

3、数因子大小，从而以其具有迅速性和自适应的优点，为地铁地下站空调通风系统控制供应了有效的解决途径。 2 迷糊控制在空调通风系统中的应用 2.1 空调通风系统的控制过程分析 空调通风系统的控制过程般分四个阶段： (1)按照室外的温湿度决定空调通风大系统的当前运行模式； (2)按照当前的运行模式决定新风和回风的混合比例； (3)按照混风温湿度与设定值之间的偏差，自动线性调整冷水阀开度； (4)按照地下站内测到的温湿度数据，通过变频器调整回排风机和空调风机的转速。 图1是一个典型地铁地下站空调通风系统原理图。 在空调通风系统的控制中，表冷器出水阀的开度控制和风机转速的控制采用了PID控制，其中表冷器出

4、水阀的开度确定了空调机的送风温度，风机转速确定了系统的冷量输送的多少，这两个控制阶段控制的好坏确定了囫囵空调通风系统控制品质的优劣。经过分析上述空调通风系统控制过程的特点，我们发觉表冷器出水阀的开度控制只需测量混风温湿度与送风温湿度，测点集中，温湿度变化匀称，受外界影响小，采用迷糊控制算法意义不大。而风机转速的控制需要供应地下站内部的温湿度数据，因为地铁地下站广大的面积，使得站内温湿度测点凝聚，站内局部温湿度变化不匀称，受外界影响大。因此，风机转速的控制阶段正适宜采用迷糊控制，以更准确的控制空调通风系统。 2.2迷糊控制模型的建立 在建模过程中，我们以地铁地下站温度控制为例设计迷糊控制模型，如

5、图2示： 在迷糊控制模型结构设计中，为实施准确温度控制，将温度偏差E、温度偏差变化串E和参考模型CP作为输入控制对象，将风机的转速作为输出控制对象。考虑到在地铁地下站内环境中温度变化的不匀称性，应当用多传感器举行温度测量，为简化说明，现用两组温度传感器举例。其中，一组传感器测量站内中心区域的温度，另一组传感器测量地下站出人口附近区域的温湿度，主要感知系统与外界举行热交换时的温度变化。将两组温度传感器感知的温度举行融合处理，实行相应的控制规章，以达到准确温控和超前控制的目的。迷糊化的温度控制量分为：ZO(零)，NS(负小)，NB(负大)，PS(正小)，PB(正大）。迷糊化的风机转速分四个控制能级

6、：20(零)、S(小)、M(中)、B(大)。 2.3迷糊控制规章 我们对两组传感器的反馈温度举行迷糊化处理得到E和E解析表达式，即： 2.4 建立查询表 按直乘运算规章求迷糊关系，通过对全部迷糊关系凡Ri(I1，2，n)举行翻毗处理，可以猎取表征空调通风系统控制规章总的迷糊关系及，计算尺后，基于推理合成删0，针对论域所有元素的全部组合，求出相应的控制决策Y的迷糊集合；再根据取隶属度最大原则对此集合举行推断，得到相应控制量，最后获得迷糊控制查询表。将该表存人计算机中，实时控制时按照E、直接查找控制表，猎取控制量，再乘比例系数足3即可作为输出控制量。 3结论 采用迷糊控制技术对地铁地下站空调通风系统举行控制，在理论上是可行的，特9，J是针对空调通风系统这一大滞后、非线性系统，更有着较传统控制方法更显然的优势，但要将其应用于工程实际中，还要做好以下几个方面： (1)抉择适宜的空调系统运行工况； (2)权系数初值的抉择。正确抉择权系数初值是实现自动控制模式平滑转换的关键。 (3)权系数的限幅。在举行在