基于CAN总线的太阳能新风测控系统设计与控制算法研究.pdf

北京邮电大学
硕士学位论文
基于CAN总线的太阳能新风测控系统设计与控制算法研究
姓名:颜雨田
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:杨军
20090220
基于芟叩奶裟苄路绮饪叵低成杓朴肟刂扑惴ㄑ芯摘要本文在与北工大合作搭建的太阳能新风系统的基础上,设计了基于芟叩男路缦低巢饪仄教ǎ⑶衣凼瞿:允视刂破髟诟闷台中太阳能集热蓄热系统的研究应用。本文先从课题背景和理论分析入手,阐明了课题的研究方向,而后结合实际工程阐述了测控系统的设计方案。在具体研究新风系统的结构和工作模式的基础上,分析了系统的测控需求,针对新风系统的特点,完成了测控系统整体方案规划与硬件平台的设计,提出了传感器、执行器和芟呦低成璞傅难⌒头桨负筒饪叵低秤布教ㄏ晗设计过程。本文通过研究模糊白适应控制理论,设计了一个模糊自适应控制器,对新风系统中集热蓄热部分进行温度控制,实现了太阳能热利用系统中水温的自动调节。自适应模糊控制是模糊控制理论与自适应控制理论相互交叉、相互渗透而形成的一个研究领域,在运行过程中能不断修正自己的控制规则来改善控制性能,收敛速度快、鲁棒性好,非常适用于非线性和多变量复杂系统。本方案把模糊控制与神经网络结合起来,将模糊控制中的隶属函数和模糊规则转换到神经网络中,利用神经网络自学习功能进行训练,不断修正神经网络的连接权重,以便达到调整隶属函数的分布,实现对控制器的优化。本文对太阳能新风空调中蓄热闭环系统进行了仿真试验,并让它同经典的模糊控制进行了比较,比较结果表明,采用本文所提出的模糊自适应控制系统对太阳能热利用系统的水温进行控制时,具有推理速度快,跟踪性能好,稳态误差小的优点。关键词:太阳能新风测控系统,芟撸:允视刂疲琈仿真北京邮电大学研究生论文
鯰瓵琣畐瓾一瓾瓸.,.瓵北京邮电大学研究生论文己,琣,,,琫痵,瓵,..
篠琈甌,猙,北京邮电大学研究生论文,
日期:型:兰:,也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它保密论文注释:本学位论文属于保密在—年解密后适用本授权书。非保密论文注释:申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。导师签名:日期:
第一章绪论太阳能应用的现状与意义随着人类社会向前飞速发展,能源、环保成为当今世界各国面临的重大问题之一,世界各国日益重视环境问题及可持续发展问题。由于能源紧缺和环境要的绿色新能源得到世界上许多国家的重视,从近年来的能源使用和发展情况看,煤、电、油的紧张已不容忽视,太阳能应该由“补充能源弦向“替代能源随着科技进步生活水平提高,人们对建筑室内的环境也不再仅仅局限于热舒耗已占全国能耗的%;医学和生物学方面的研究人员发现,较差的室内空气质量不仅使人们感到不舒适,降低工作效率,而且还危害到人们的健康。建筑节结合太阳能设计的供暖系统—一太阳能新风系统,是解决能源问题和环境污染问题的一种有效可行的方法。将太阳能热利用与相变蓄热技术相结合,应用于冬季辅助供暖系统中,实现房间有组织的通风换气,实现可再生能源直接应太阳能新风系统中的核心—一太阳能热利用系统,是一个大惯性、纯滞后、参数时变的非线性复杂系统。太阳能热流密度不高,而且辐射强度变化大、不稳定,这给太阳能的利用带来了很大的难度,对于太阳能热利用系统而言,如何实现其水温的智能控制,是一项重要研究课题,控制器性能的优劣直接关系到能否高效的利用太阳能转换来的热能,加大集热暖通效率。到目前为止,应论研究和实际应用方面已经取得了一定的进展,,随着近年来的日益提高,能源的消耗也正在以指数的形式飞速增长,能源危机日益加剧,环境污染已威胁保护的原因,全世界对新能源研究与利用的热情越来越高,太阳能作为一种重发展。适性的要求,同样也带有节能环保方面的需要。有关部门测算,目前住宅总能能和在建筑中使用清洁能源对人类社会的持续发展至关重要圆。用于空调供暖系