【正文】 ....................... 35 中 央 空 調(diào) 冷 水 機(jī) 組 的 PLC 組 態(tài) 與 硬 件 電 路 設(shè) 計(jì) ......... 36 PLC 的輸入信號 .................................. 38 PLC 的輸出信號 .................................. 39 通訊接口 ......................................... 41 5. 4 下位 機(jī) 軟 件 的 設(shè) 計(jì) .................................. 41 主 程 序 模 塊 ...................................... 42 初 始 化 模 塊 ...................................... 42 模糊 PID 控制子程序 ............................. 43 電 機(jī) 變 頻 與 旁 路 運(yùn) 行 控 制 程 序 ..................... 43 輸出模塊 ........................................ 43 5. 5 人 機(jī) 界 面 的 設(shè) 計(jì) .................................... 44 5. 6 本章小結(jié) ........................................... 47 第六章 結(jié) 論 與 展 望 ........................................ 48 工作總結(jié) ............................................ 48 展望 ................................................ 48 參考文獻(xiàn) .................................................. 50 插圖清單 圖 11 中央空調(diào)系 統(tǒng)主要結(jié)構(gòu) ................................. 1 圖 21 中央空調(diào)機(jī) 組冷水機(jī)組結(jié) 構(gòu) ............................ 10 圖 22 冷凍泵的變 頻控制方案 ................................ 11 圖 23 冷卻泵的變 頻控制方案 ................................ 12 圖 31 高斯分布 ............................................ 14 圖 32 三角形分布 .......................................... 14 圖 33 梯形分布 ............................................ 14 圖 34 模糊控制系統(tǒng) 框圖 .................................... 18 圖 35 模糊 PID 控 制器的結(jié)構(gòu) ................................ 19 圖 36 模糊化函數(shù) .......................................... 20 圖 37 模糊子集的 確 定 ...................................... 21 圖 38 模糊 PID 控 制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ................................ 23 圖 39 一階系統(tǒng)的 數(shù)字 PID 算法 階躍響應(yīng)曲線 .................. 24 圖 310 一階系統(tǒng)的 模糊 PID 算法 階躍響應(yīng)曲線 ................. 25 圖 41 PID 控制 ............................................ 27 圖 42 數(shù)字 PID 控制 系統(tǒng)響應(yīng)曲線 ............................ 29 圖 43 模糊 PID 控制 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 .............................. 29 圖 44 輸出的隸屬度 函數(shù) .................................... 30 圖 45 輸出的隸屬度 函數(shù) .................................... 30 圖 46 模糊 PID 控制 系統(tǒng)響應(yīng)曲線 ............................ 32 圖 51 中央空調(diào)冷卻 水機(jī)組控制系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 .................... 33 圖 52 進(jìn)水與出水溫 度采集電路 .............................. 38 圖 53 水泵運(yùn)行狀態(tài) 反饋電路 ................................ 38 圖 54 水泵驅(qū)動電路 ........................................ 39 圖 55 過載處理電路 ........................................ 39 圖 56 模擬量輸出電 路 ...................................... 40 圖 57 變頻旁路切換 與變頻器啟動 電路 ........................ 41 圖 58 變頻旁路切換 邏輯電路 ................................ 41 圖 59 主程序結(jié)構(gòu)框 圖 ...................................... 42 圖 510 模糊 PID 控 制程序結(jié)構(gòu)框 圖 ........................... 43 圖 511 電機(jī)變頻與 旁路運(yùn)行控制 程序結(jié)構(gòu)框圖 ................. 44 圖 512 啟動主監(jiān)控 界面 ..................................... 45 圖 513 參數(shù)設(shè)定界 面 ....................................... 45 圖 514 故障信息界 面 ....................................... 46 圖 515 參數(shù)設(shè) 定界 面 ....................................... 46 圖 516 密碼輸入界 面 ....................................... 47 表格清單 表 41 KP 的模糊規(guī)則表 ...................................... 31 表 42 KI 的模糊規(guī)則表 ...................................... 31 表 43 KD 的模糊規(guī)則表 ...................................... 31 1 第一章 緒論 引言 空調(diào)是現(xiàn)代化樓宇中不可缺少的 一 部分，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，中央空調(diào)的應(yīng)用會越來越廣泛。 在研究生學(xué)習(xí)期間遇到這么多的良師益友，我感到 非常榮幸 。在此謹(jǐn)向葛老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 在 整 個(gè) 研 究 生 學(xué) 習(xí) 階 段 ， 他 廣 博 的 學(xué) 識 、 深 厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng) ， 深 深 地 感染和激勵(lì)著我。 i ntr o d uc e f uz z y P I D c o ntr o l w hi c h i s s ui t fo r i ne r ti a a nd h ys te r e s i s p r oc e s s c o ntr o l . A nd p r e s e nt the d e s i gn me t ho d fo r fu z z y P ID c o ntr o l l e r . In t hi s p a p e r . We do fr e q ue nc y c o nv e r s i o n d e s i gn fo r c o o l i ng w a te r s ys te m, a nd b a s i ng o n t hi s , w e us e d fu z z y P ID c o ntr o l l e r to c o ntr o l w a te r p ump s o f t he c o o l i ng w a te r s ys te m. T he p a p e r di d s o me s i mul a ti o ns o n t he c e ntr a l a i r c o nd i ti o ne r mo d e l w i th f u z z y P ID c o ntr o l l e r , a nd t he n fi ni s he d t he ha r d w a r e a nd s o ftw a r e d e si gn fo r t he c o n tr o l s ys te m. T he c o ntr o l s ys te m t o o k t he S7 2 0 0 P LC a s c o r e a nd d r i v e p ump s b y fr e q ue nc y c o nv e r s i o n . T hi s c o ntr o l c a n a d j us t i ts p o w er a nd c a r r y o ut c o ns ta nt te mp e r a tur e , a s w e l l a s s a v e a gr e a t d e a l e ne r gy. Ke y w o r ds : C e ntr a l a i r c o nd i ti o ne r , F uz z y P ID c o n tr o l , P LC , F r e q ue nc y c o nv e r s i o n 致 謝 在 論 文 完 成 之 際 ， 我 要 特 別 感 謝 我 的 指 導(dǎo) 老 師 葛 鎖 良 老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo) 。文中還詳細(xì)介 紹了中央空調(diào) 溫度控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)采用西門子的 S7200 PLC作為控制單元，利用模糊 PID控制算法， 通過 交流變頻 調(diào)速器 控制水 泵速度，保證系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的情況調(diào)整流量，實(shí)現(xiàn)恒溫控制 ， 同時(shí)又可以節(jié)約大量能量。 文中首先分析了中央空調(diào)的工作機(jī)理和中央空調(diào)的大滯后、大慣性的特性，介 紹了適合過 程控制的模糊 控制理論，并給 出了模糊 PID控制器的具體設(shè)計(jì)方法。 基于模糊 PID 算法的中央空調(diào)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) The Application Research on F uzzy P ID Control in Central air conditioner System Control 摘要 隨著 現(xiàn)代 生 活不 斷向 智 能化 邁進(jìn) ， 人們 對中 央 空調(diào) 的性 能 提出 了更高 的要 求， 如 空調(diào) 的舒 適性 、 節(jié)能 性等 。本 文 重點(diǎn) 研究 如何 在 中央空調(diào) 系統(tǒng) 中使 用 智能 化的 冷水 機(jī) 組控 制系 統(tǒng)， 從 而既 能提 供舒 適 的生活工作環(huán)境，又能最大限度的節(jié)約能源。在對中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行變頻控制的基礎(chǔ)上，針對冷卻水的水泵機(jī)組設(shè)計(jì)了模糊 PID控制 器，通過仿真表 明模糊 PID控制可以較好 的實(shí)現(xiàn)控制要 求。 關(guān)鍵詞 ：中央空調(diào)、模糊 PID、 PLC、變頻 器 The Application Research on F uzzy P ID Control in Central air conditioner System Control Abstract A s mo d e r n b e c o me mo r e i n te l l i ge nt d a y by d a y, p e o p l e ho p e c e ntr a l a ir co nd i ti o ne r ha v e mo r e e xc e l l e nt c a p a bi li ty, s uc h a s c o mfo r t a nd e ne r g y s a v i n g. T hi s p a p e r mos tl y r e s e a r c h o n ho w to us e i nte l l i ge n t c o ntr o l l e r to c o ntr o l w a te r