VAV-Box室温分数阶串级控制系统的数值研究

发布时间：2024-04-11 04:47

　　目前,空调房间所配置的风机型变风量末端装置(Variable Air Volume Box, VAV-Box)往往采用整数阶PID或PID-PI串级的调节方式,会导致室温控制的稳态误差和超调量均较大以及室内静压波动的问题。鉴于此,本文提出了风机型VAV-Box室温PIλDμ-室内送风量PIλ串级控制策略和修正的人群搜索算法实施控制器参数整定的设计理念。首先,结合空调工艺要求和自动控制技术,对风机型VAV-Box作用下的室温被控对象、室内温度和室内送风量测量变送器、室温PIλDμ控制器、室内送风量PIλ控制器、变频器和送风机分别进行建模;其次,构建修正的人群搜索算法对PIλDμ和PIλ两个控制器的8个参数进行整定,获取最佳值;最后,借助MATLAB工具,对该串级调节系统进行组态和数值模拟其控制效果。结果表明:基于修正的人群搜索算法的PIλDμ和PIλ控制器参数整定和该串级调节系统在理论上是可行的,且相应的室温控制性能指标满足空调工艺的相关要求。

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【部分图文】：

图1风机型VAV-Box空调工艺控制原理图

VAV-Box是VAVACS中的重要末端装置，承担着处理空调房间冷、热负荷变化，保证室温达标的任务。类似于压力无关型基本型VAV-Box的控制方式，对于风机型VAV-Box，本文将分数阶串级调节方式施控于它，相应的空调工艺控制原理如图1所示。TT1将室温信号Tn传给TC,TC根据....

图2基于Rastrigin函数测试的MSOA和SSOA适应度函数J进化过程

将MSOA和SSOA分别作用于它，进行算法性能的测试与比对。这里，minf(x)作为适应度函数J,MSOA与SSOA相关参数设置为：种群规模Size=30；搜索空间维数D=30;Tmax=500；ω∈[0.1,0.9]，υ∈[0.24,0.82]。两种算法分别运行10次，运算结....

图3MSOA迭代过程中种群个体分布图

图3和图4分别给出了MSOA和SSOA在迭代次数t=10,100,300和500次时，相应的迭代种群个体分布图。图4SSOA迭代过程中种群个体分布图

图4SSOA迭代过程中种群个体分布图

图3MSOA迭代过程中种群个体分布图分析图3和图4，在算法的整个迭代执行过程中，基于SSOA搜索的种群很快进入早熟状态，且多样性表现为在早期较好，后期不好；而基于MSOA搜索的种群则未出现早熟问题，且收敛性与多样性的表现均一直较好。所以，从算法执行的收敛性和多样性而言，MSOA....

本文编号：3950894