地铁车站中央空调系统节能控制

【摘要】：在能源日渐短缺的今天，节约能源已经成为当今社会的热门话题，各行各业都开始提倡节约能源。地铁车站中央空调系统是车站中能耗最大的部分，中央空调系统的节能是车站建筑节能的重要组成部分。 文章介绍了中央空调系统节能的意义和研究现状，从理论上阐述了中央空调系统变流量节能的基本原理。文章还从暖通空调系统和冷水系统介绍了地铁车站中央空调系统，详细说明了几种节能运行方案。中央空调系统是一个多参量、非线性、时变的系统。文章以冷冻水系统为变流量节能控制的研究对象，用含纯滞后环节的二阶模型近似被控对象。针对被控对象设计了常规PID控制器和模糊PID控制器。在MATLAB/SIMUlink平台上分别对两种控制器组成的冷冻水变流量节能控制系统进行仿真研究。对比常规PID和模糊PID控制器在冷冻水变流量节能控制系统中的仿真控制效果，从单位阶跃响应曲线可以得出模糊PID控制器响应时间短、超调量小、拥有较好的品质鲁棒性。在被控系统参数变化不大的情况下模糊PID控制器可以获得比较好的节能效果。文章最后以西门子S7-300PLC为平台，详细阐明了模糊PID控制实现算法。 【关键词】：中央空调系统 变流量节能 常规PID控制器 模糊PID控制器
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 致谢8-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 课题研究意义13
• 1.2 课题研究现状13-16
• 1.2.1 中央空调控制系统的发展13-14
• 1.2.2 变流量控制技术的发展14-15
• 1.2.3 控制理论在中央空调控制系统中应用的发展15-16
• 1.3 论文主要内容16-17
• 第二章 中央空调系统变流量节能原理17-23
• 2.1 变流量节能的基本概念17
• 2.2 中央空调系统工作原理17-18
• 2.3 变流量节能的理论基础18-19
• 2.4 中央空调系统各子系统变流量节能原理19-23
• 2.4.1 中央空调主机节能原理19-20
• 2.4.2 冷冻水系统变流量节能原理20
• 2.4.3 冷却水系统变流量节能原理20-23
• 第三章 地铁车站中央空调节能控制系统概述23-38
• 3.1 地铁车站能耗特点分析23
• 3.2 车站暖通空调系统与冷水系统概述23-27
• 3.2.1 车站暖通空调系统23-24
• 3.2.2 车站冷水系统24-27
• 3.3 车站暖通空调系统与冷水系统控制27-36
• 3.3.1 温度/湿度控制27-28
• 3.3.2 采用暂时舒适性控制28
• 3.3.3 模式控制28-32
• 3.3.4 PID 智能调节32-34
• 3.3.5 二通阀控制策略34-36
• 3.4 车站暖通空调系统与冷水系统节能36-38
• 第四章 模糊控制技术在中央空调变流量节能控制系统中的应用38-55
• 4.1 模糊控制简介38-39
• 4.2 中央空调变流量节能控制系统39-41
• 4.2.1 中央空调变流量节能控制系统组成39-40
• 4.2.2 冷冻水节能控制系统被控对象的数学模型40-41
• 4.3 常规 PID 控制器在冷冻水节能控制系统中的应用与仿真41-43
• 4.3.1 常规 PID 控制器41-42
• 4.3.2 常规 PID 控制系统的仿真42-43
• 4.4 模糊 PID 控制器在冷冻水节能控制系统中的应用与仿真43-49
• 4.4.1 模糊 PID 控制器的设计43-48
• 4.4.2 模糊 PID 控制器的仿真48-49
• 4.5 模糊 PID 控制器和常规 PID 控制器的鲁棒性对比49-51
• 4.6 模糊 PID 控制算法在西门子 S7-300PLC 中的实现51-55
• 第五章 结论与展望55-57
• 参考文献57-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文59-60

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