基于Smith--模糊PID的空气能热泵过程控制系统研究_毕业论文.pdf

基于 Smith-模糊 PID 的空气能热泵过程控制系统研究 本文研究的主要目的是为了研究基于 Smith-模糊 PID 的空气能热泵过程控制系统，以提高空气能热泵的控制效果。本文首先介绍了空气能热泵的结构组成、空气能热泵系统分布图、制冷制热状态时系统各个部件静态和动态特性及逆卡诺循环的基本原理，并对空气能出热特性进行了分析。 然后，本文设计了模糊 PID 控制算法结构，进行模糊规则的选取；设计模糊控制器，选取匹配模糊化和解模糊方法；确定模糊控制器的类型；设计模糊 PID 控制方案，最后在模糊控制方案上增加 Smith 预估补偿控制，设计 Smith-模糊 PID 控制器。通过 Matlab 仿真软件对设计方案行进仿真。 通过仿真结果分析证明，无干扰情况下，对比 PID 和模糊 PID 控制方案，Smith-模糊 PID 具有响应快，超调量小，调节快等优点；当添加干扰信号后，通过实验数据对比分析，Smith-模糊 PID 控制方案控制效果仍领先另外两种控制方案，对比结果证明设计可行。 本研究的主要贡献是提出了基于 Smith-模糊 PID 的空气能热泵过程控制系统，提高了空气能热泵的控制效果，满足了国家“煤改电”政策的要求，为空气能热泵的推广和应用提供了理论依据和技术支持。 知识点： 1. 空气能热泵的结构组成和工作原理 2. 空气能热泵系统分布图和制冷制热状态时系统各个部件静态和动态特性 3. 逆卡诺循环的基本原理和空气能出热特性分析 4. 模糊 PID 控制算法结构和模糊规则的选取 5. 模糊控制器的设计和类型确定 6. Smith 预估补偿控制的设计和应用 7. Matlab 仿真软件在控制系统设计和仿真中的应用 8. 基于 Smith-模糊 PID 的空气能热泵过程控制系统的设计和实现 9. 控制系统的仿真结果分析和对比分析 10. 空气能热泵过程控制系统的设计和实现对国家“煤改电”政策的贡献和意义