自適應(yīng)模糊PID控制的中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)仿真研究

對(duì)于具有非線性、大滯后和時(shí)變性的中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng),根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)了專家pid控制器.matlab仿真研究表明,專家pid控制器同常規(guī)pid控制器相比,具有較高的動(dòng)態(tài)特性,能夠達(dá)到理想的控制效果.

在對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)pid控制器的設(shè)計(jì)中,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)pid控制器參數(shù)kp,ki,kd的在線整定與調(diào)整,實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)冷凍水變流量的控制,使系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)性能與控制精度。

在實(shí)際的空調(diào)運(yùn)行中,由于諸多因素的變化,空調(diào)系統(tǒng)的大部分時(shí)間在非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行,一般都是在部分負(fù)荷下工作,達(dá)不到最大負(fù)荷,存在較大的能源浪費(fèi).本文提出了一種迭代控制對(duì)二次泵頻率進(jìn)行控制,根據(jù)用戶負(fù)荷需求進(jìn)行壓差設(shè)定值的優(yōu)化設(shè)置,使系統(tǒng)中的冷凍水閥門的最大閥位接近全開的狀態(tài),為系統(tǒng)提供所需要的最小供水壓差,實(shí)現(xiàn)水泵節(jié)能.

以某廠的中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)為例,簡要介紹了冷凍水系統(tǒng)化學(xué)處理的過程和必要性.

針對(duì)中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕等問題分析了其影響因素和相關(guān)機(jī)理方法,采用掛片試驗(yàn)分析方法研究了幾種復(fù)配緩蝕劑的緩蝕效果,分析結(jié)果表明鉬酸鹽-磷酸鹽-鋅鹽(mo-p-zn)緩蝕劑對(duì)試驗(yàn)中的幾種試片均具有很好的緩蝕效果,并優(yōu)化了緩蝕藥劑的濃度,有效降低了其應(yīng)用成本。

空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的統(tǒng)一的整體,空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水系統(tǒng),冷凍水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)是一環(huán)扣一環(huán)緊密連接在一起的整體,在控制運(yùn)行中要相互配合才能最大限度的降低能量消耗。因此,設(shè)備與設(shè)備間,系統(tǒng)與系統(tǒng)間一定要協(xié)調(diào)運(yùn)行,只有單個(gè)的設(shè)備達(dá)到節(jié)能不能說明系統(tǒng)就節(jié)能了,要綜合分析,選擇最優(yōu)化的控制方式和算法。

為解決傳統(tǒng)pid控制器對(duì)具有強(qiáng)時(shí)變性的中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)控制魯棒性變差的問題,提出使用改進(jìn)蟻群算法優(yōu)化pid控制器參數(shù)的方法。為提高搜索能力和快速收斂能力,引入高斯變異及自調(diào)整信息素并使用偏差平方和作為目標(biāo)函數(shù)。建立中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)模型,利用3種方法對(duì)時(shí)變模型進(jìn)行仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在時(shí)變下該算法能以較短的響應(yīng)時(shí)間和較小的波動(dòng)使系統(tǒng)達(dá)到新的平衡,控制魯棒性優(yōu)于傳統(tǒng)pid、蟻群算法。

中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)循環(huán)水泵的選擇——文章論述了空調(diào)循環(huán)水泵選擇過程中存在的問題，并就水泵及并聯(lián)水泵特性曲線及最佳工作點(diǎn)進(jìn)行了闡述，總結(jié)了正確選擇循環(huán)水泵空調(diào)系統(tǒng)的建議。

通過對(duì)滌綸區(qū)中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的考察,確定了最佳清洗及水處理方案,解決了“紅水”問題,空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率大大提高,保證了設(shè)備的正常運(yùn)行,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。

論述了空調(diào)循環(huán)水泵選擇過程中存在的問題,并就水泵及并聯(lián)水泵特性曲線及最佳工作點(diǎn)進(jìn)行了闡述,總結(jié)了正確選擇循環(huán)水泵空調(diào)系統(tǒng)的建議。

在管道系統(tǒng)中增設(shè)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)水力平衡設(shè)備是解決管路的水力失調(diào)的常用方法,而系統(tǒng)的水力平衡調(diào)試也成為空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試的重要內(nèi)容之一。本文介紹了空調(diào)水系統(tǒng)水力平衡的調(diào)試方法,并結(jié)合工程實(shí)例,著重說明通過流量比例調(diào)節(jié)法進(jìn)行靜態(tài)水力平衡的原理及過程。

中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)壓差旁通閥的選型與計(jì)算 為保證中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中冷水機(jī)組的流量基本恒定；冷凍水泵運(yùn)行工況 穩(wěn)定，一般采用的方法是：負(fù)荷側(cè)設(shè)計(jì)為變流量，控制末端設(shè)備的水流量，即采用 電動(dòng)二通閥作為末端設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置以控制流入末端設(shè)備的冷凍水流量。在冷源側(cè) 設(shè)置壓差旁通控制裝置以保證冷源部分冷凍水流量保持恒定，但是在實(shí)際工作中， 由于設(shè)計(jì)人員往往忽視了調(diào)節(jié)閥選擇計(jì)算的重要性，在設(shè)計(jì)過程中，一般只是簡單 的在冷水機(jī)組與用戶側(cè)設(shè)置了旁通閥，其旁通管管徑的確定以及旁通調(diào)節(jié)閥的選擇 未經(jīng)詳細(xì)計(jì)算，這樣做在實(shí)際運(yùn)行中冷水機(jī)組流量的穩(wěn)定性往往與設(shè)計(jì)有較大差距， 旁通裝置一般無法達(dá)到預(yù)期的效果，為講來的運(yùn)行管理帶來了不必要的麻煩，本文 就壓差旁通調(diào)節(jié)閥的選型計(jì)算方法結(jié)合實(shí)際工程做一簡要分析和說明。 01、壓差旁通調(diào)節(jié)裝置的工作原理 壓差調(diào)節(jié)裝置由壓差控制器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)閥、測(cè)壓管以及旁通管道等 組

中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)日常補(bǔ)水及快速補(bǔ)水改造——文章分析廣州某大廈中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)存在問題，采用水位繼電器、消防接合器等，利用大廈原有供水設(shè)施，對(duì)冷凍水系統(tǒng)日常補(bǔ)水及水處理后快速補(bǔ)水進(jìn)行了便捷低成本的改造，獲得較好效果。

系統(tǒng)的介紹了目前我國中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)存在的一系列問題,以及針對(duì)這些問題開展的冷凍水水力熱力特性研究現(xiàn)狀。這些研究說明造成這些問題的主要原因是水力調(diào)節(jié)問題。目前的理論水力調(diào)節(jié)方法過于復(fù)雜,造成工程中真正使用的項(xiàng)目很少,介紹了一種新的更加便捷的調(diào)節(jié)方法的可行性——空調(diào)冷凍水模擬和實(shí)測(cè)結(jié)合的調(diào)節(jié)方法。

中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的演變——文章通過回顧20世紀(jì)8(1年代至今近30年間的中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展軌跡，詳細(xì)闡述了一次水泵、二次水泵定速及變速系統(tǒng)原理，分析各個(gè)階段設(shè)計(jì)理念的側(cè)重點(diǎn)，比較各個(gè)時(shí)期設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)最終提出目前可行的節(jié)能方案。

中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)日常補(bǔ)水及快速補(bǔ)水 改造 1.冷凍水系統(tǒng)構(gòu)成及問題分析 水系統(tǒng)閉式循環(huán)具有管道與設(shè)備不易腐蝕和水泵的功率 較小等優(yōu)點(diǎn)，中央空調(diào)冷凍水系通常采用閉式循環(huán)系統(tǒng)，一 般冷水管路設(shè)有三個(gè)水箱：膨脹水箱、集水箱和分水箱。盡 管是閉式系統(tǒng)，在日常運(yùn)行中還是有水量損失，且一般冷凍 水系統(tǒng)上都設(shè)有y型過濾器，需要定期打開排污，也存在水 量損失。膨脹水箱一是起定壓的作用，二是起補(bǔ)水的作用。 早期興建的樓宇，中央空調(diào)系統(tǒng)比較簡單，冷凍水的補(bǔ)水換 水單依靠膨脹水箱作為補(bǔ)給水源，在進(jìn)行水處理工作后，系 統(tǒng)的補(bǔ)水需時(shí)過長，影響正常供冷。廣州某大廈樓高10層， 中央空調(diào)主機(jī)房設(shè)在地下室，冷卻塔和膨脹水箱均設(shè)在樓頂， 整個(gè)系統(tǒng)冷凍水量約400m3。這是典型的靠膨脹水箱補(bǔ)水換 水冷凍水系統(tǒng)（圖1），膨脹水箱為開式設(shè)計(jì)（圖2）。 如圖1所示，冷凍水的補(bǔ)水換水只靠一個(gè)小小的膨脹水 箱完成

分析廣州某大廈中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)存在問題,采用水位繼電器、消防接合器等,利用大廈原有供水設(shè)施,對(duì)冷凍水系統(tǒng)日常補(bǔ)水及水處理后快速補(bǔ)水進(jìn)行了便捷低成本的改造,獲得較好效果。

設(shè)計(jì)了smith預(yù)估的模糊自適應(yīng)pid控制器。結(jié)合smith預(yù)估控制、模糊控制和傳統(tǒng)pid控制的優(yōu)點(diǎn),利用模糊推理實(shí)現(xiàn)對(duì)pid參數(shù)的在線自動(dòng)調(diào)整,最后將它應(yīng)用到中央空調(diào)冷溫水二次泵變流量的系統(tǒng)中。仿真試驗(yàn)表明,基于模糊自適應(yīng)pid控制的冷溫水變流量二次泵的自適應(yīng)能力有所提高,響應(yīng)速度和動(dòng)態(tài)性能也有所改善。

南京某超市中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)變流量節(jié)能運(yùn)行分析——人員和新風(fēng)負(fù)荷是超市建筑中比例最大的兩項(xiàng)空調(diào)負(fù)荷，而它們均受超市人流密度的影響，因而根據(jù)負(fù)荷變化可以對(duì)冷凍水泵采取變流量運(yùn)行。文章以南京某超市為例，對(duì)其中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍水泵進(jìn)行了變流量運(yùn)行效果...

人員和新風(fēng)負(fù)荷是超市建筑中比例最大的兩項(xiàng)空調(diào)負(fù)荷,而它們均受超市人流密度的影響,因而根據(jù)負(fù)荷變化可以對(duì)冷凍水泵采取變流量運(yùn)行。以南京某超市為例,對(duì)其中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍水泵進(jìn)行了變流量運(yùn)行效果測(cè)試,并作了經(jīng)濟(jì)性分析。

針對(duì)中央空調(diào)冷溫水變流量控制系統(tǒng)的非線性、大滯后及時(shí)變等特點(diǎn),將常規(guī)的模糊控制與經(jīng)典的pid控制相結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種模糊pid控制器。仿真結(jié)果表明,該控制器能有效改善系統(tǒng)的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、控制精度和魯棒性。

1原系統(tǒng)的不足我公司目前由5臺(tái)冷凍機(jī)組并聯(lián)組成中央空調(diào)系統(tǒng)給生產(chǎn)車間供應(yīng)冷凍水,見圖1。冷凍水主要供車間的環(huán)境空調(diào)和工藝生產(chǎn)用,所以冷凍水質(zhì)量的好壞將對(duì)生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量造成較大的影響。實(shí)際運(yùn)行中,該系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn):①冷凍水溫度的控制靠人工調(diào)節(jié)冷凍機(jī)及冷凍泵(55kw)的運(yùn)行數(shù)量來實(shí)現(xiàn),因而控制精度差,勞動(dòng)強(qiáng)度大。②運(yùn)行中常出現(xiàn)"少開