王亮
摘 要:暖通空調(diào)的自動控制系統(tǒng)可以進行多次輸入和輸出,其運行過程中呈現(xiàn)出非線性的特點,具有一定的時變性,在對自動控制系統(tǒng)的流量進行有效地控制中,一般都會采用智能化的解耦控制方法。該文通過分析暖通空調(diào)的神經(jīng)網(wǎng)絡的解耦控制步驟,分析暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀,根據(jù)暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的非線性和時變性特點,設計了神經(jīng)網(wǎng)絡的解耦控制流程。這套解耦控制流程已經(jīng)被應用于自動控制系統(tǒng)的控制中,該控制方法具有時效性和安全性特點,能夠保證供暖的穩(wěn)定性,實現(xiàn)了供冷氣的均勻性。
關鍵詞:暖通空調(diào) 自動控制系統(tǒng) 發(fā)展
中圖分類號:TU831 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(b)-0236-01
暖通空調(diào)主要是運用制冷的方式,將冷水和水蒸汽作為傳播溫度的媒介,對一定的區(qū)域進行穩(wěn)定的且不間斷的制冷服務。暖通空調(diào)主要由冷量源、自動控制系統(tǒng)和冷氣用戶三個部分構成。暖通空調(diào)可以使制冷能源得到充分的使用,并且是一種環(huán)保型的系統(tǒng),在使用時不會對環(huán)境造成任何的污染,在近些年來主要應用于我國冬季寒冷的東北地區(qū)。大型的暖通空調(diào)一般是由很多的冷量源于制冷站連接構成的龐大的網(wǎng)絡系統(tǒng),由于我國很多地區(qū)還沒有制定出有效的策略來對自動控制系統(tǒng)進行控制,導致暖通空調(diào)供冷的穩(wěn)定性不高,暖通空調(diào)的特點還不能展現(xiàn)出來,針對這些問題,應該提出有效的策略來解決。
1 暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
暖通空調(diào)是由直接性的系統(tǒng)和間接使用的系統(tǒng)構成的,間接使用的系統(tǒng)是我們平時供暖常用的一種系統(tǒng)。間接使用的系統(tǒng)是由不同的網(wǎng)絡系統(tǒng)構成的,形成不同的冷氣循環(huán)網(wǎng)絡。暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)具有下面幾個主要的特征:其一,因為不同的網(wǎng)絡中的用戶不是獨立的,在供冷氣時采取的是集中供冷氣的方式,因此,自動控制系統(tǒng)具有很強的連接性特點,其耦合能力比較強;其二,由于建筑物之前是存在冷氣量的慣性的,系統(tǒng)設備進行冷氣量的輸送和傳遞過程中會有一定的滯后性,使暖通空調(diào)的自動控制系統(tǒng)具有供冷氣滯后性特征;其三,在暖通空調(diào)進行供冷氣的時候,由于系統(tǒng)外界存在不同的壓力,其壓力差是在變化的,這就導致了自動控制系統(tǒng)在供冷氣的時候會具有時變性的特點;其四,由于暖通空調(diào)的散冷氣器不具有線性特征,這就導致了自動控制系統(tǒng)的線性特征比較弱。
2 暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的發(fā)展
2.1 自動控制系統(tǒng)的控制策略
在對暖通空調(diào)的供冷氣形式進行調(diào)節(jié)和控制的時候,一般先對自動控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),使自動控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)平穩(wěn)而均勻的供冷氣效果,調(diào)節(jié)供冷氣系統(tǒng)的閥門,實現(xiàn)對一次網(wǎng)供冷氣的調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)好以后就不要再使之發(fā)生變動了。在暖通空調(diào)進行供冷氣的時候,按照用戶的對冷氣量的需求程度進行冷氣量供應的調(diào)節(jié),作為媒介的水和蒸汽的溫度調(diào)節(jié)要根據(jù)完結(jié)的溫度進行調(diào)節(jié),一次網(wǎng)的流量調(diào)節(jié)也要隨著室外溫度的變化而調(diào)節(jié)。
要實現(xiàn)對用戶的均勻供冷氣,就要運用間接式的供冷氣系統(tǒng),現(xiàn)在主要運用的調(diào)節(jié)方法主要有補償法等,這種方法一般在歐洲國家用的比較多,是一種進行全方位的流量調(diào)節(jié)方法,對冷氣量源的燃燒進行調(diào)節(jié),對水壓進行調(diào)節(jié),能夠有效地改善在供冷氣過程中出現(xiàn)的冷氣量不均勻的問題。然而,這種方法要結(jié)合配套的傳感器使用,所以會耗費大量的資金。
對暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)進行手動調(diào)節(jié)的時候可以采用預定計劃的方法、阻力系數(shù)的方法,這兩種方法可以進行計算流程復雜、調(diào)節(jié)比較麻煩的自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)時。模擬分析的方法和模擬阻力法可以實現(xiàn)對自動控制系統(tǒng)供冷氣原理的分析,但是很難構建出準確的數(shù)學模型,不能實現(xiàn)準確的自動控制系統(tǒng)控制效果。所以,根據(jù)現(xiàn)實情況,我國主要采用的是溫度調(diào)節(jié)的方法對自動控制系統(tǒng)進行有效地控制,這種方法適用于間接的供冷氣方式,通過對系統(tǒng)的溫度進行調(diào)節(jié)從而實現(xiàn)供冷氣的均勻性。暖通空調(diào)被分成兩個互不聯(lián)系的系統(tǒng),自動控制系統(tǒng)和冷氣源的工作是獨立的,自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)對系統(tǒng)外界負荷的預測,冷氣源實現(xiàn)對一次網(wǎng)流量的控制,使室外的溫度與二次網(wǎng)調(diào)節(jié)后的溫度相同,從而實現(xiàn)均勻供冷氣的效果。
2.2 自動控制系統(tǒng)常規(guī)控制策略
對于間接的暖通空調(diào),對其自動控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)所采用的方式一般是按照識別出的供冷氣特點,對其參數(shù)進行準確的描述,然后對二次網(wǎng)的溫度進行多次測量,運用中央處理器對冷氣量定出一個統(tǒng)一的目標,自動控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)將溫度統(tǒng)一調(diào)節(jié)成規(guī)定的溫度?,F(xiàn)在,暖通空調(diào)在進行自動控制系統(tǒng)控制的時候還是多采用PID進行控制的,這種方法操作起來不復雜,而且對大多數(shù)供冷氣系統(tǒng)都是兼容的,在運用的時候可以根據(jù)暖通空調(diào)自身的特點進行參數(shù)的確定,但是,PID控制方法具有其自身的缺點,其很難實現(xiàn)供冷氣的均勻性和穩(wěn)定性。
PID控制方法在進行參數(shù)調(diào)節(jié)的時候比較麻煩,因此,在使用這種方法的時候工作人員一般是采用以往的經(jīng)驗來調(diào)節(jié)參數(shù),導致參數(shù)調(diào)節(jié)后也不能實現(xiàn)最優(yōu)化,其精度是存在一定的問題的。
2.3 自動控制系統(tǒng)的智能化解耦控制策略分析
自動控制系統(tǒng)是一個統(tǒng)一的整體,因此其具有很強的耦合性特點,現(xiàn)在,對解耦方法的控制一般是采用閉合的方法,運用多個變量來控制。對于不同的通路來說,可以運用通道補償?shù)姆椒▉韽浹a其他通路受到干擾的問題,根據(jù)這樣的思路,建立系統(tǒng)內(nèi)部的神經(jīng)網(wǎng)絡可以實現(xiàn)對解耦的有效控制,運用神經(jīng)網(wǎng)絡對受到干擾的系統(tǒng)通路進行補償,將不同變量的自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)成相同量的系統(tǒng),運用神經(jīng)網(wǎng)絡進行逆向的解耦,也可以進行模糊解耦方法的設計。智能化的解耦控制策略可以獨立于數(shù)學建模,其難度不大,有可以根據(jù)供冷氣情況的不同,進行自動的調(diào)節(jié),能夠在系統(tǒng)的任何子系統(tǒng)下進行調(diào)節(jié),神經(jīng)網(wǎng)絡是覆蓋整個暖通空調(diào)的,其能實現(xiàn)對整個供冷氣系統(tǒng)的解耦控制。
3 結(jié)語
現(xiàn)在,隨著人們生活水平的提高,人們越來越追求生活的舒適性,大型的暖通空調(diào)被應用到居民的建筑中,而且,很多工業(yè)領域也需要大量的冷氣能,暖通空調(diào)應運而生,因此,對暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)控制策略進行探討是很有必要的。暖通空調(diào)進行供冷氣的時候,由于系統(tǒng)外界存在不同的壓力,其壓力差是在變化的,導致其具有時變性和非線性的特點,我國主要采用的是溫度調(diào)節(jié)的方法對自動控制系統(tǒng)進行有效地控制,這種方法適用于間接的供冷氣方式,通過對系統(tǒng)的溫度進行調(diào)節(jié)從而實現(xiàn)供冷氣的均勻性。
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