变风量空调末端控制设计(附件)【字数：10509】
摘 要在追求空调系统的性能和用户体验的基础上，变风量空调(variable air volume，VAV)系统应运而生。以研究变风量空调设备的控制系统为目的，本次设计以变风量空调系统的重要组成部分—末端装置控制器作为研究对象，并着重研究其控制算法。本次设计采用MATLAB中的simulink作为仿真工具，并对空调空间、温度传感器、流量传感器、风机等系统进行数学建模分析，对其控制算法进行仿真研究。本文采用的控制算法包括PID控制、模糊PID控制。在仿真基础和结果上进行分析对比，得出控制方案。
目 录
前言 1
第一章 变风量系统简介 2
1.1选题的目的及意义 2
1.2 VAV系统简介 2
1.2.1 VAV系统基本结构 3
1.2.2 VAV系统的常见控制方法 4
1.3 VAV系统国内外的研究发展现状 5
1.4本课题研究主要内容和要解决的主要问题 5
1.5 论文结构 6
1.6 本章小结 6
第二章 变风量(VAV)空调系统及其末端装置控制 7
2.1 变风量(VAV)空调系统概述 7
2.1.1 变风量(VAV)空调系统简介 7
2.2变风量空调末端装置 7
2.2.1 变风量空调末端装置基本概念 7
2.2.2 VAV末端装置控制方案 8
2.2.3 VAV末端装置控制回路 9
2.4 本章小结 10
第三章 末端装置基本控制方法介绍 11
3.1 PID控制 11
3.1.1 常规PID控制器理论基础 11
3.1.2模糊PID控制 12
3.2 两种PID控制器的对比 14
3.3 本章小结 14
第四章 VAV末端装置控制算法的仿真研究 15
4.1 数学模型建立 15
4.2 模糊控制 17
4.2.1 模糊PID控制器的设计 17
4.2.2 模糊PID参数整定 18
4.2.3 仿真结果分析 20< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
br /> 4.3本章总结 22
结束语 23
致谢 24
参考文献 25
前 言
当前，人们对建筑内空调系统的用户体验的要求在逐渐提高。VAV系统便于用户控制，且具有安全、环保、节能的优点。VAV系统设备按照设备的负荷改变量调整系统的送风量；随着送风量的降低，风机的功耗也会逐渐减少。与定风量设备相较的优点是，VAV系统能够节能40%左右，这在保证用户体验的同时，对于节能和环保方面具有很高的应用价值。所以，针对于VAV系统的研究，尤其是其控制算法的研究具有非常高的意义。同时，末端装置作为VAV系统的重要组成部分，是整套系统运行成果好坏的关键所在，所以研究出一种顺应主流的控制器及其控制算法显得尤为重要。
传统的VAV系统地末端装置系统的控制方法为常规PID控制，不过，针对PID控制系统的研究是建立在精准的数学模型的基础上，且不具备自适应性，当模型出现非线性变化时，其控制性能将不能被保证。VAV系统之所以控制艰难，是因为它具备大滞后，非线性，时变等一系列共同特点。常规的PID控制针对这些特性不能够实现较好的控制效果。
本文主要针对变风量空调系统的这些特性，采用模糊PID控制方法，对其进行仿真研究。首先文章对变风量空调系统的构造，发展历史及发展现状作了一个根本的介绍。接着对末端装置的结构和它在系统中的重要性也作了阐述。然后对本文将要采用的控制方法作了一个大体的介绍。
文章重点部分是第四章的仿真研究。首先通过对空调系统的整体了解，建立整个系统的数学模型，然后分别采用了PID控制、模糊PID控制对系统进行仿真对比研究，并得出结论。
第一章 变风量系统简介
1.1选题的目的及意义
变风量(Variable Air Volume，简称VAV)空调系统在美国起源，当该项技术出现之后并没有得到大规模的使用。随着能源危机的出现，空调厂家才意识到该项系统的技术且得到重视，并被应用推广开来。最早在美国的空调设备厂商中被使用，随后在欧洲的英法等国也得到了普遍的使用，作为VAV系统关键组成的末端装置也得到了较快的发展。
空调系统末端装置作为VAV单元的重要结构部分，其性能优良与否决定了整个设备能否良好运转。不过，目前变风量系统的内部结构较为复杂，大多中国厂商依然需要进口国外厂家，不具备自主技术，无形中提高了整个空调设备的成本。且由于其整体是封装在一起的，灵活性比较差，给设备的安装和应用增加了难度，降低了系统地稳定性和控制精度。因此，研究出一种顺应主流的控制器及其控制算法显得尤为重要。
本次设计以末端装置控制器作为研究对象。通过对这项技术的研究分析，降低VAV系统地开发成本，提高空调设备的性能和精度，提高产品的竞争力。
1.2 VAV系统简介
变风量空调系统的中文名称是：可变送风量空调系统（VAVVariable Air Volume System）。对于目前市面上大多数空调系统而言，通常有两种方法来保证空间的温度和湿度，分别是空调送风机组输送一定量的空气以此改变送风温度的定风量（CAV）系统；还有是改变送入室内风量的变风量（VAV）系统。
VAV系统的基本运行原理是当建筑空间内的负荷发生变化时，或者通过遥控装置改变其系统地运行参数时，系统会以此变化量来相应的改变设备输送到房间内的风量。此时，设备会根据其采集过来的反馈量来进行相应的闭环控制，达到环保节能的效果。
目 录
前言 1
第一章 变风量系统简介 2
1.1选题的目的及意义 2
1.2 VAV系统简介 2
1.2.1 VAV系统基本结构 3
1.2.2 VAV系统的常见控制方法 4
1.3 VAV系统国内外的研究发展现状 5
1.4本课题研究主要内容和要解决的主要问题 5
1.5 论文结构 6
1.6 本章小结 6
第二章 变风量(VAV)空调系统及其末端装置控制 7
2.1 变风量(VAV)空调系统概述 7
2.1.1 变风量(VAV)空调系统简介 7
2.2变风量空调末端装置 7
2.2.1 变风量空调末端装置基本概念 7
2.2.2 VAV末端装置控制方案 8
2.2.3 VAV末端装置控制回路 9
2.4 本章小结 10
第三章 末端装置基本控制方法介绍 11
3.1 PID控制 11
3.1.1 常规PID控制器理论基础 11
3.1.2模糊PID控制 12
3.2 两种PID控制器的对比 14
3.3 本章小结 14
第四章 VAV末端装置控制算法的仿真研究 15
4.1 数学模型建立 15
4.2 模糊控制 17
4.2.1 模糊PID控制器的设计 17
4.2.2 模糊PID参数整定 18
4.2.3 仿真结果分析 20< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
br /> 4.3本章总结 22
结束语 23
致谢 24
参考文献 25
前 言
当前，人们对建筑内空调系统的用户体验的要求在逐渐提高。VAV系统便于用户控制，且具有安全、环保、节能的优点。VAV系统设备按照设备的负荷改变量调整系统的送风量；随着送风量的降低，风机的功耗也会逐渐减少。与定风量设备相较的优点是，VAV系统能够节能40%左右，这在保证用户体验的同时，对于节能和环保方面具有很高的应用价值。所以，针对于VAV系统的研究，尤其是其控制算法的研究具有非常高的意义。同时，末端装置作为VAV系统的重要组成部分，是整套系统运行成果好坏的关键所在，所以研究出一种顺应主流的控制器及其控制算法显得尤为重要。
传统的VAV系统地末端装置系统的控制方法为常规PID控制，不过，针对PID控制系统的研究是建立在精准的数学模型的基础上，且不具备自适应性，当模型出现非线性变化时，其控制性能将不能被保证。VAV系统之所以控制艰难，是因为它具备大滞后，非线性，时变等一系列共同特点。常规的PID控制针对这些特性不能够实现较好的控制效果。
本文主要针对变风量空调系统的这些特性，采用模糊PID控制方法，对其进行仿真研究。首先文章对变风量空调系统的构造，发展历史及发展现状作了一个根本的介绍。接着对末端装置的结构和它在系统中的重要性也作了阐述。然后对本文将要采用的控制方法作了一个大体的介绍。
文章重点部分是第四章的仿真研究。首先通过对空调系统的整体了解，建立整个系统的数学模型，然后分别采用了PID控制、模糊PID控制对系统进行仿真对比研究，并得出结论。
第一章 变风量系统简介
1.1选题的目的及意义
变风量(Variable Air Volume，简称VAV)空调系统在美国起源，当该项技术出现之后并没有得到大规模的使用。随着能源危机的出现，空调厂家才意识到该项系统的技术且得到重视，并被应用推广开来。最早在美国的空调设备厂商中被使用，随后在欧洲的英法等国也得到了普遍的使用，作为VAV系统关键组成的末端装置也得到了较快的发展。
空调系统末端装置作为VAV单元的重要结构部分，其性能优良与否决定了整个设备能否良好运转。不过，目前变风量系统的内部结构较为复杂，大多中国厂商依然需要进口国外厂家，不具备自主技术，无形中提高了整个空调设备的成本。且由于其整体是封装在一起的，灵活性比较差，给设备的安装和应用增加了难度，降低了系统地稳定性和控制精度。因此，研究出一种顺应主流的控制器及其控制算法显得尤为重要。
本次设计以末端装置控制器作为研究对象。通过对这项技术的研究分析，降低VAV系统地开发成本，提高空调设备的性能和精度，提高产品的竞争力。
1.2 VAV系统简介
变风量空调系统的中文名称是：可变送风量空调系统（VAVVariable Air Volume System）。对于目前市面上大多数空调系统而言，通常有两种方法来保证空间的温度和湿度，分别是空调送风机组输送一定量的空气以此改变送风温度的定风量（CAV）系统；还有是改变送入室内风量的变风量（VAV）系统。
VAV系统的基本运行原理是当建筑空间内的负荷发生变化时，或者通过遥控装置改变其系统地运行参数时，系统会以此变化量来相应的改变设备输送到房间内的风量。此时，设备会根据其采集过来的反馈量来进行相应的闭环控制，达到环保节能的效果。
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