基于遗传算法模糊智能变频空调机理的研究

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传统空调器的温度控制是通过温度传感器感受室内温度变化,来控制压缩机的开、停(压缩机以恒定的转速运行)。由于压缩机的ON/OFF控制方式及空调器自身的非线性、大延迟时滞系统的结构特点,以及压缩机室内的输出与压缩机室外的输出相比有一定的滞后性,这样就造成室内温度波动性较大,势必影响空调的温度控制精度和人的舒适性。所以,传统空调对温度的调节是一种断续的变化过程,他不能根据环境温度变化,及时调整空调器工作状态(即压缩机转速)。所以说,传统空调器存在温度控制方式很机械、能源浪费大、温度舒适度差等问题。而且传统空调采用PID控制算法,需要建立被控对象的精确数学模型,也不易获得。 近年人们采用模糊逻辑控制算法,克服了PID算法的弊病,系统自调整性能有了很大的提高。控制系统能够根据室内温度变化,连续、动态、实时地对压缩机变频调速,即调节温度,这样克服了传统空调器在室温波动时压缩机工作状态频繁切换的问题。 尽管常规模糊变频空调与传统的空调相比,技术上有了很大的进步。但是,由于隶属函数和控制规则的获取往往依赖于专家经验,专家经验正确与否直接影响空调控制效果,同时隶属函数和控制规则一旦确定,当环境温度发生突变时,空调器仍按照既定的隶属函数和控制规则进行突变,中间没有一个过渡区,这样不但会出现控制输出突变情况(忽上忽下)浪费能量,而且使人感到不舒适。 本论文针对上述问题,直接以空调系统舒适性为多目标优化函数,利用遗传算法进化理论对模糊控制系统的隶属函数和控制规则进行协同自动寻优控制,达到基于遗传算法模糊协同智能控制的目的。本论文做的主要工作如下: 1、针对舒适性及相关指标,利用遗传算法对空调器模糊控制系统输入参数:隶属函数、控制规则进行自动寻优设计。 2、利用Matlab软件对基于遗传算法模糊智能空调控制系统进行仿真,中文摘要基十遗传算法模糊智能变频空调机理的研究并与模糊逻辑控制算法、PID算法仿真进行对比研究。 3、对遗传模糊智能变频空调的智能系统的实现进行了硬件、软件设计并在在线集成MCU系统上进行了模拟实验,对基于遗传算法模糊智能控制空调系统工作机理进行了深入的研究。 4、对空调的电磁兼容性进行探讨,为该技术的实际应用奠定了理论与实验基础。
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