首页 > 学术论文

基于模糊PID的通信机房温度调节节能系统的研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:07:54
热度:

基于模糊PID的通信机房温度调节节能系统的研究【摘要】:由于现代通信设备功率负荷大,单位体积发热高,即使在寒冷的冬季,机房仍然需要通过空调压缩机不断制冷,达到通信设备对环境温度的要

【摘要】: 由于现代通信设备功率负荷大,单位体积发热高,即使在寒冷的冬季,机房仍然需要通过空调压缩机不断制冷,达到通信设备对环境温度的要求。在实际运行中,需要机房空调全功率、长时间运行,只要机房设备在运行,机房空调就必须开机。实际空调热负载在绝大部分时间远比额定负载低。空调用电量占机房总用电量的50%左右,因而存在较大的节能潜力。特别在我国北方地区,冬季时间较长,有着丰富的可以利用的自然冷源。因此,利用自然冷源调节机房温度,是解决机房节能的一个突破口。 本文通过对水泵、室外风机运转的智能控制,将室内热量由乙二醇溶液循环系统传送到室外冷凝器,在冷环境下散发出去,达到降温的目的,这样就把原有机房降温需大功率空调压缩机的运转转化为小功率泵的运行,减小了功率消耗,同时还可依据冷源储量调节泵与风机的运行时间,做到节能、环保、原材料综合利用和延长设备使用寿命等多项优点的结合,在理论计算与试验运行多方面检测中达到预期设想。 由于系统存在很大程度的非线性、大滞后和不确定性,本文在设计过程中结合了模糊控制和PID控制算法的优点,采用模糊自适应PID控制技术,既可保证系统温度调节的快速性,又可满足系统的稳定性,并且系统稳态误差小。同时利用MATLAB的Simulink工具箱,针对通信机房温度调节系统建立了控制模型。在变负荷、变参数的情况下进行了仿真。仿真结果表明,模糊PID控制算法能适应通信机房温度控制的要求,在响应速度、稳态精度及抗干扰能力等方面均优于传统PID控制,具有较好的鲁棒性。 以飞思卡尔S12单片机为控制核心辅以键盘输入、显示、通信等模块设计硬件电路实现了人机结合,在CodeWarrior特殊版本C交叉编译软件环境上编写、调试程序,保证系统快速智能的控制,并达到良好的节能效果,必将在未来发挥卓越的作用。 【关键词】:节能 温度控制 模糊PID控制 MATLAB仿真
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP273.4
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 1 绪论9-16
  • 1.1 课题背景9-12
  • 1.1.1 通信机房节能背景9-11
  • 1.1.2 恒温系统的发展与研究现状11-12
  • 1.2 本文研究的目的意义12-14
  • 1.2.1 本文研究的目的12-13
  • 1.2.2 系统工作基本原理13-14
  • 1.2.3 本文研究的意义与目标14
  • 1.3 本文研究主要内容及解决的问题14-16
  • 2 控制系统理论研究16-32
  • 2.1 控制系统16-18
  • 2.1.1 控制系统品质要求16
  • 2.1.2 自动控制系统性能指标16-18
  • 2.2 PID控制技术18-26
  • 2.2.1 PID控制概述18-20
  • 2.2.2 PID控制系统分析20-21
  • 2.2.3 数字PID算法及改进21-22
  • 2.2.4 PID控制各个环节分析22-24
  • 2.2.5 常用PID参数整定方法24-26
  • 2.2.6 PID控制未来发展26
  • 2.3 模糊控制原理26-29
  • 2.3.1 模糊控制器的结构组成26-27
  • 2.3.2 模糊控制器的设计方法27-29
  • 2.3.3 模糊控制器的局限性及改善方法29
  • 2.4 模糊自适应PID概述29-31
  • 2.5 本章小结31-32
  • 3 控制对象数学分析与控制方案选择32-36
  • 3.1 控制对象数学分析32-34
  • 3.2 控制方案的确定34-35
  • 3.3 本章小结35-36
  • 4 通信机房温度模糊PID控制器的设计及仿真36-54
  • 4.1 本系统模糊PID控制器的设计要求36
  • 4.2 本系统模糊PID控制器的设计36-48
  • 4.2.1 确定模糊控制器的结构及隶属度函数36-38
  • 4.2.2 确定模糊控制规则38-45
  • 4.2.3 解模糊及确定模糊控制查询表45-48
  • 4.3 MATLAB仿真48-53
  • 4.3.1 Simulink工具箱简介48
  • 4.3.2 常规PID控制算法的Simulink仿真48-50
  • 4.3.3 模糊PID控制算法的Simulink仿真50-51
  • 4.3.4 变模型及加入干扰后PID与模糊PID仿真比较51-53
  • 4.4 本章小结53-54
  • 5 通信机房温度调节节能系统设计54-70
  • 5.1 硬件设计54-65
  • 5.1.1 控制核心简介54-59
  • 5.1.2 系统硬件电源电路设计59-60
  • 5.1.3 温度采集电路及隔离设计60-61
  • 5.1.4 键盘模块61-62
  • 5.1.5 显示模块62-63
  • 5.1.6 时钟电路63
  • 5.1.7 S12单片机的RS232串行通信电路设计63-64
  • 5.1.8 继电器驱动电路64
  • 5.1.9 保护电路64-65
  • 5.2 系统软件设计65-66
  • 5.3 抗干扰分析66-67
  • 5.4 实验及数据分析67-69
  • 5.5 本章小结69-70
  • 结论70-71
  • 参考文献71-74
  • 附录A74-76
  • 附录B76-80
  • 攻读学位期间发表的学术论文80-81
  • 致谢81-82


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

1-Wire总线协议的数字IC温度传感器    陆熊,周杏鹏

时间最优模糊PID控制算法的设计与研究    王一飞,杨公训

变风量系统的概念、分类及应用实例    霍小平

自适应模糊控制理论的研究综述    王永富;柴天佑;

基于自适应模糊网络的在线辨识    喻英,阮学斌

PID控制的应用与理论依据    吴宏鑫,沈少萍

中国能源现状及发展前景分析    赵洁;王建军;范剑峰;

模糊PID控制及其MATLAB仿真    苏明 ,陈伦军,林浩

基于Smith预估的纯滞后系统的控制    朱晓东,王军,万红

快关汽门控制的模糊神经网络方法    唐巍,陈学允

基于metaSYS硬软件平台的变风量空调实验系统    胡钦华,董阿妮,任庆昌

神经网络技术在舞台升降台控制系统中的应用    任慧;刘妍;胡高平;

一种可在线实现的对象辨识新方法    甄新平;李全善;姜景杰;潘立登;闻光辉;

热连轧活套高度和张力系统的解耦控制    李伯群,傅剑,张瑞成,孙一康

自控技术在乳化炸药生产中的应用    肖月华,童进秋

模糊控制技术在涂布生产中的应用研究    周晋军;李少纲;

神经网络自适应控制算法的研究和MATLAB仿真    朱惠峰;

交流数字伺服系统的智能PID控制律研究    唐红雨;陈迅;

精密直线位移工作台单神经元自适应PID控制方法研究    陈本永,吴晓维,张建新

生物人工肝支持系统温度控制问题研究    周晓峰;李明;刘剑峰;楼晗芬;

参数自整定模糊PID微型燃机转速控制系统的设计    曲娜;

一种基于DSP的超声波电动机控制器    尧波;王心坚;金龙;王敏才;胡敏强;

采用P调节的超声波电机快速定位系统    陈慧;翟晓军;金龙;

BUCK变换器无静差二次型最优PID控制设计    尹丽云;陆益民;

模糊控制系统稳定性研究的现状及新进展    李承家;戴冠中;

Sugeno模糊推理方法在氧化铝熟料烧成回转窑自动控制中的应用    刘国才;刘国荣;王耀南;

一种新型开关磁阻电机调速系统模糊PID控制器的研究    刘军;张光辉;黄西平;

一种多模式智能控制器的设计方法与应用    谭飞;干树川;谭功全;

改进双口控制及其PID控制器设计    习毅;潘丰;

导管架海洋平台结构振动智能主动控制研究    周亚军

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

电液伺服道路模拟试验随机波形再现的时域控制    刘成

热电联产多级闪蒸海水淡化技术的理论与实践    周少祥

过程系统的大规模优化问题研究    仲卫涛

人机与环境工程中若干问题的数值模拟研究    张大林

间歇过程时频域建模及其模型预测控制研究    杜红彬

非线性系统模糊控制研究    刘晓华

基于LonWorks技术的变风量空调多变量解耦控制的研究    王军

船舶操纵运动模糊神经网络控制系统研究    刘清

硬质合金炉模糊控制算法研究    陈东劲

基于多轴运动控制卡的张力控制系统的研究    周永顺

基于DSP的巡飞弹弹载控制系统设计研究    樊燕君

AGV对移动目标跟踪控制器设计    孟翔宇

基于模糊控制的注塑机控制系统    李菊梅

DCS系统设计及先进控制在DCS系统中应用探讨    廖芳芳

智能气门电镦机实时控制系统及其模糊PID控制的研究    朱建伟

密炼机控制系统设计及其智能化研究    张廷凯

燃油退火炉智能温度控制系统研究    曹亚玲

塑料微流控芯片制造系统的控制方法和实验研究    廖俊峰

无模型自适应控制的现状与展望    侯忠生;

温室计算机控制与管理技术的发展概况及在我国的应用前景    高建平,赵龙庆

温室发展现状及我国温室需要解决的主要问题    陈国辉,郭艳玲,宋文龙

基于模糊控制的温室加热器的研究    朱伟兴,毛罕平,李萍萍,李新城,马长华

温室群全数字式温度和湿度综合控制系统    汪永斌,吕昂,孙荣高,应日高,严旬庆,施已平

植物温室单片机控制系统    聂 毅,聂 晖

基于CAN总线的温室智能控制器的开发    徐津;杜尚丰;王煦莹;

温室小气候要素的计算机自动控制效果分析    李萍萍,毛罕平,王多辉

温室气候环境微机测控系统与控制方法的研究    余朝刚

基于单片机的智能软起动器研究    李天伟

智能温度控制系统    刘美霞

温室环境智能控制算法研究    李迎霞

模糊控制在智能温室温湿度控制中的应用    徐玲

基于自学习的模糊PID参数自整定技术及其应用研究    徐定成

基于模型的温室环境控制算法研究    朱虹

基于IEEE1451.2标准和ZigBee协议的温室智能控制器的研究    周敏刚

智能温室控制算法和数据管理的研究    李红军

基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究    路桂明

大温室温湿度远程监控系统    段朝伟

三维模糊控制器的分析    李娟

电力和能源可持续发展的研究    王兆庆

基于MATLAB的模糊PID控制器设计与仿真研究    常满波,胡鹏飞

模糊控制的插值机理    李洪兴

特征建模与挠性结构的控制    吴宏鑫,刘一武,刘忠汉,解永春

我国能源资源的可持续利用    熊筱红

一种改进的模糊PID控制器及其仿真    孙宗毅,王柏林

含有纯滞后对象的控制方法    王宏华,樊桂林

PID与模糊控制算法的比较及其改进    刘素芹,刘新平,戚平,陈继东

混沌系统的快速模糊控制算法    王宏伟,顾宏

全空气中央空调系统仿真与优化控制    闫秀英

基于自学习的模糊PID参数自整定技术及其应用研究    徐定成

中央空调冷冻水系统变流量模糊控制应用研究    周国威

用于中央空调的PID参数整定仪的研制    李松源

楼宇自控系统的节能模式研究    王坚;

VRV空调系统节能与计量的探讨    考秀芳;

基于VC++和Matlab的中央空调温度控制系统设计    王贵刚;王艳;

凝结水泵变频调节    许思龙;鄢青云;

动态电源管理效能分析方法    何明耿;吴杰康;朱建全;

高压变频器的节电原理及设计方案    丁建宁;

ZTK全数字隔爆兼本安四象限变频调速电控在矿井提升机中的应用    王玉涛;黄萍;董家美;

淮北矿业集团朱仙庄煤矿西风井风机高压变频节能改造    刘继平;王安斌;

高压变频器在1000MW超超临界机组凝结水系统中的应用探讨    武云鹏;

南京联强大厦智能照明控制设计案例    徐艳;马小军;

超精模糊控制算法与模块化及其在节能中的应用    樊远征;

蓄热式加热炉仪表自动控制系统    宋秀月;夏玉喜;王玲;刘海军;刘肖珊;

非晶、纳米合金在电子镇流器中的应用研究    林德明;郑国桢;王华生;

步进式加热炉一级燃烧控制技术    杜静涛;

PCR仪中电子系统的研制    刘小雪;陈科;张清跃;张兰;王冬;冯继宏;

沙沱水电站碾压混凝土重力坝温度控制设计    王晓峰;罗敏;周先练;

节能变压力按需自动供水系统    王大志;

电加热反应器温度的多变量广义开环解耦控制    李平;王树青;王骥程;庄兴稼;

综合型模糊控制器在低张力绳状练漂联合机温度控制中的应用    王文杰;汤兵勇;

水泵变频调速控制系统    金传伟;

绿能源节能效果明显    华为技术有限公司

工作量虽庞大,节能效果佳    记者 吴熹

激波吹灰技术节能效果好    刘群 特约记者 张宇

济钢烧结点火自动控制模型节能效果显著    李萍

IQue建筑窗膜节能效果明显    白继红

大庆七厂技术大队节能效果显著    通讯员 张彦芳 田露

节能效果极为显著 环保价值无法估算    记者 杨鸣

增距式链条抽油机节能效果显著    李新 杜星

数码涡旋技术展现先进节能效果    蔡方

秋季育蛋雏鸡的温度控制    许牧

大型碳纤维预氧化装备温度控制特性研究及应用    于宽

聚合酶链式反应芯片系统的研究    邹志青

多功能热泵热水器与新型冷凝换热器性能的研究    江斌

基于LD自混合干涉的位移及速度测量技术的研究    张玉燕

混合动力挖掘机动力总成及参数匹配方法研究    王冬云

密集波分复用光源关键技术研究    朱炜

嵌入式系统中闪速存储器系统的若干节能技术研究    杜晔华

液压挖掘机混合动力系统的控制策略与参数匹配研究    肖清

汽车制动能量回收系统的研究    万里翔

飞秒激光脉冲在温度控制的惰性气体中传输的理论与实验研究    宋振明

智能输液保温器的研究与开发    姜楠

高档轿车用全自动空调智能化控制系统的研究    王树义

窄脉冲半导体激光器驱动设计及频率控制技术    巫中伟

自动控制微波加热器的研制    田臣礼

基于TCP/IP协议的网络温控仪表的设计与实现    吴继锋

有机磷农药残留检测的温度校正和新酶源研究    郑言波

智能型温度控制器的研制    符永逸

西安地区住宅建筑创作过程中建筑节能策略研究    邓蕾

高性能乳液合成及初步应用研究    王景振

基于FPGA九点控制器的温度控制系统    杨亮