太阳能—相变蓄热新风控制系统的研究
发布时间：2021-02-18 14:22
太阳能-相变蓄热新风系统是把太阳能技术和相变蓄热技术相结合用于房间有组织通风换气的新型辅助供暖系统。国内针对太阳能-相变蓄热新风系统的研究相对较少,对其热力学建模、控制算法及系统辨识的研究也不多见。而太阳能-相变蓄热新风系统的建模以及控制问题对整个系统的热利用效率至关重要,关系到能源消耗问题,将很可能成为这个领域的研究热点。为便于对新风系统理论分析和实验研究,先后搭建了太阳能-相变蓄热新风系统实验平台和模拟系统实验平台。在此基础上,通过对太阳能-相变蓄热新风模拟系统的研究和分析,本文提出了系统的运行模式及其控制方法；深入分析了系统各部件的数学模型；研究了太阳能-相变蓄热新风温度的控制策略,提出把模糊控制算法应用到太阳能-相变蓄热新风系统的控制中,并最终实现了基于CAN总线技术的太阳能-相变蓄热新风模拟系统的模糊控制。此外,本文还利用采集的新风温度和热媒水流量的数据,进行了基于自适应模糊神经网络的非线性系统建模与参数辨识的仿真研究。文中的主要内容和成果如下：1.利用一套太阳能热水—相变蓄热—空气/水新风换热体系,研究了太阳能-相变蓄热新风系统的工作原理,分析了在不同的供暖阶段系统的主要运...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 太阳能-相变蓄热新风系统应用研究
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内发展动态
1.3 太阳能-相变蓄热新风系统控制策略研究
1.3.1 智能控制理论发展
1.3.2 国外研究现状
1.3.3 国内发展动态
1.4 太阳能与相变蓄热技术现状总结
1.5 本论文研究的主要内容
第二章 太阳能-相变蓄热新风系统实验平台
2.1 引言
2.2 太阳能-相变蓄热新风系统原理与结构
2.2.1 系统运行原理
2.2.2 系统结构分析
2.3 太阳能-相变蓄热新风系统的运行模式
2.3.1 集热系统运行模式
2.3.2 蓄热系统运行模式
2.4 新风系统测控功能与实现
2.5 本章小结
第三章 太阳能-相变蓄热新风模拟系统实验平台
3.1 引言
3.2 太阳能-相变蓄热新风模拟系统控制目标
3.3 太阳能-相变蓄热新风模拟系统测控设计与实现
3.3.1 测控参数分析
3.3.2 硬件结构设计
3.3.3 软件实现
3.4 太阳能-相变蓄热新风模拟系统运行模式转换控制
3.4.1 系统各部分启停控制
3.4.2 模式运行确定
3.4.3 模式运行转换依据
3.4.4 模式运行转换控制
3.5 太阳能-相变蓄热新风模拟系统实验设计与分析
3.5.1 实验设计
3.5.2 结果分析
3.6 本章小结
第四章 太阳能-相变蓄热新风模拟系统各部分模型建立
4.1 引言
4.2 相变蓄热装置数学模型
4.2.1 相变蓄热装置内部相变蓄热材料的计算模型
4.2.2 相变蓄热装置内部热媒水的计算模型
4.3 风机盘管数学模型
4.3.1 风机盘管微分方程式
4.3.2 风机盘管控制模型
4.4 新风房间控制模型
4.4.1 室温调节对象微分方程式
4.4.2 传递函数模型
4.4.3 房间温控经验模型
4.5 本章小结
第五章 太阳能-相变蓄热新风模拟系统模糊控制设计与实现
5.1 引言
5.2 模糊控制的特点
5.3 模糊控制算法选择
5.3.1 Mamdani型模糊控制器
5.3.2 模糊控制器设计
5.3.3 模糊控制系统结构
5.4 太阳能-相变蓄热新风温度模糊控制研究
5.4.1 总体算法分析
5.4.2 新风温度模糊控制器设计
5.4.3 仿真结果分析
5.5 太阳能-相变蓄热新风温度模糊控制系统实现
5.5.1 太阳能全供风模式模糊控制设计
5.5.2 蓄热装置全供风模式模糊控制设计
5.5.3 太阳能边供风边蓄热模式模糊控制设计
5.6 本章小结
第六章 太阳能-相变蓄热新风模拟系统自适应神经模糊建模与参数辨识
6.1 引言
6.2 T-S型模糊推理模型确定
1,x2）选择"> 6.2.1 输出函数f（x1,x2）选择
6.2.2 系统输出U确定
6.2.3 规则权重Wi选择
6.3 BP神经网络系统
6.3.1 BP神经元网络模型
6.3.2 学习训练算法
6.3.3 激活函数选择
6.4 新风温度自适应神经模糊控制建模与参数辨识
6.4.1 新风模拟系统的自适应神经模糊控制系统设计
6.4.2 模糊控制器的BP网络参数辨识
6.4.3 自适应神经模糊系统建模
6.4.4 仿真结果与分析
6.5 本章小结
第七章 太阳能-相变蓄热新风温度模糊控制实验结果
7.1 响应速度与随动特性
7.1.1 实验设计
7.1.2 结果分析
7.2 鲁棒性与稳定性
7.2.1 实验设计
7.2.2 结果分析
7.3 运行模式之间的转换
7.3.1 实验设计
7.3.2 结果分析
7.4 本章小结
第八章 总结与展望
8.1 总结
8.2 展望
附录
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]神经网络在空调控制系统中的应用与发展[J]. 陈静,莫小明,陆伟良. 微处理机. 2007(05)
[2]模糊控制器在中央空调控制系统中的应用[J]. 林喜云,沈国民,谢军龙. 制冷与空调(四川). 2007(01)
[3]神经元PID在空调机组性能试验室温度控制中的建模与仿真[J]. 温彩霞,陈天及,孙毅刚. 制冷与空调. 2007(01)
[4]参数自调整模糊控制器在空调控制中的应用[J]. 许云明,张伟平. 制冷与空调(四川). 2006(02)
[5]太阳能液体除湿空调系统再生和蓄能特性的研究[J]. 施明恒,杜斌,赵云. 太阳能学报. 2006(01)
[6]太阳热水系统与建筑整合设计初探[J]. 胡洋,王国栋. 太阳能学报. 2005(05)
[7]神经网络非线性预测优化控制及仿真研究[J]. 魏东,张明廉,支谨. 系统仿真学报. 2005(03)
[8]太阳能热泵地板辐射供暖系统[J]. 张喜明,于立强,旷玉辉. 可再生能源. 2005(01)
[9]参数自寻优模糊控制器在中央空调温度控制系统中的应用[J]. 吴爱国,杜春燕,宋晓强. 中国工程科学. 2004(11)
[10]模糊PID自整定控制在空调系统中的应用研究[J]. 曹国庆,娄承芝,安大伟. 暖通空调. 2004(10)
硕士论文
[1]新型相变蓄热装置蓄放热特性的实验与计算模拟分析[D]. 李香玲.北京工业大学 2005
[2]相变蓄热技术及理论在空调蓄热装置中的应用研究[D]. 蹇瑞欢.北京工业大学 2004
[3]基于神经网络的中央空调控制系统的建模与仿真[D]. 闵剑青.浙江工业大学 2005
[4]采用新型相变材料蓄热槽蓄放热特性数值计算方法探讨[D]. 王昊.北京工业大学 2003
本文编号：3039676
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 太阳能-相变蓄热新风系统应用研究
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内发展动态
1.3 太阳能-相变蓄热新风系统控制策略研究
1.3.1 智能控制理论发展
1.3.2 国外研究现状
1.3.3 国内发展动态
1.4 太阳能与相变蓄热技术现状总结
1.5 本论文研究的主要内容
第二章 太阳能-相变蓄热新风系统实验平台
2.1 引言
2.2 太阳能-相变蓄热新风系统原理与结构
2.2.1 系统运行原理
2.2.2 系统结构分析
2.3 太阳能-相变蓄热新风系统的运行模式
2.3.1 集热系统运行模式
2.3.2 蓄热系统运行模式
2.4 新风系统测控功能与实现
2.5 本章小结
第三章 太阳能-相变蓄热新风模拟系统实验平台
3.1 引言
3.2 太阳能-相变蓄热新风模拟系统控制目标
3.3 太阳能-相变蓄热新风模拟系统测控设计与实现
3.3.1 测控参数分析
3.3.2 硬件结构设计
3.3.3 软件实现
3.4 太阳能-相变蓄热新风模拟系统运行模式转换控制
3.4.1 系统各部分启停控制
3.4.2 模式运行确定
3.4.3 模式运行转换依据
3.4.4 模式运行转换控制
3.5 太阳能-相变蓄热新风模拟系统实验设计与分析
3.5.1 实验设计
3.5.2 结果分析
3.6 本章小结
第四章 太阳能-相变蓄热新风模拟系统各部分模型建立
4.1 引言
4.2 相变蓄热装置数学模型
4.2.1 相变蓄热装置内部相变蓄热材料的计算模型
4.2.2 相变蓄热装置内部热媒水的计算模型
4.3 风机盘管数学模型
4.3.1 风机盘管微分方程式
4.3.2 风机盘管控制模型
4.4 新风房间控制模型
4.4.1 室温调节对象微分方程式
4.4.2 传递函数模型
4.4.3 房间温控经验模型
4.5 本章小结
第五章 太阳能-相变蓄热新风模拟系统模糊控制设计与实现
5.1 引言
5.2 模糊控制的特点
5.3 模糊控制算法选择
5.3.1 Mamdani型模糊控制器
5.3.2 模糊控制器设计
5.3.3 模糊控制系统结构
5.4 太阳能-相变蓄热新风温度模糊控制研究
5.4.1 总体算法分析
5.4.2 新风温度模糊控制器设计
5.4.3 仿真结果分析
5.5 太阳能-相变蓄热新风温度模糊控制系统实现
5.5.1 太阳能全供风模式模糊控制设计
5.5.2 蓄热装置全供风模式模糊控制设计
5.5.3 太阳能边供风边蓄热模式模糊控制设计
5.6 本章小结
第六章 太阳能-相变蓄热新风模拟系统自适应神经模糊建模与参数辨识
6.1 引言
6.2 T-S型模糊推理模型确定
1,x2）选择"> 6.2.1 输出函数f（x1,x2）选择
6.2.2 系统输出U确定
6.2.3 规则权重Wi选择
6.3 BP神经网络系统
6.3.1 BP神经元网络模型
6.3.2 学习训练算法
6.3.3 激活函数选择
6.4 新风温度自适应神经模糊控制建模与参数辨识
6.4.1 新风模拟系统的自适应神经模糊控制系统设计
6.4.2 模糊控制器的BP网络参数辨识
6.4.3 自适应神经模糊系统建模
6.4.4 仿真结果与分析
6.5 本章小结
第七章 太阳能-相变蓄热新风温度模糊控制实验结果
7.1 响应速度与随动特性
7.1.1 实验设计
7.1.2 结果分析
7.2 鲁棒性与稳定性
7.2.1 实验设计
7.2.2 结果分析
7.3 运行模式之间的转换
7.3.1 实验设计
7.3.2 结果分析
7.4 本章小结
第八章 总结与展望
8.1 总结
8.2 展望
附录
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]神经网络在空调控制系统中的应用与发展[J]. 陈静,莫小明,陆伟良. 微处理机. 2007(05)
[2]模糊控制器在中央空调控制系统中的应用[J]. 林喜云,沈国民,谢军龙. 制冷与空调(四川). 2007(01)
[3]神经元PID在空调机组性能试验室温度控制中的建模与仿真[J]. 温彩霞,陈天及,孙毅刚. 制冷与空调. 2007(01)
[4]参数自调整模糊控制器在空调控制中的应用[J]. 许云明,张伟平. 制冷与空调(四川). 2006(02)
[5]太阳能液体除湿空调系统再生和蓄能特性的研究[J]. 施明恒,杜斌,赵云. 太阳能学报. 2006(01)
[6]太阳热水系统与建筑整合设计初探[J]. 胡洋,王国栋. 太阳能学报. 2005(05)
[7]神经网络非线性预测优化控制及仿真研究[J]. 魏东,张明廉,支谨. 系统仿真学报. 2005(03)
[8]太阳能热泵地板辐射供暖系统[J]. 张喜明,于立强,旷玉辉. 可再生能源. 2005(01)
[9]参数自寻优模糊控制器在中央空调温度控制系统中的应用[J]. 吴爱国,杜春燕,宋晓强. 中国工程科学. 2004(11)
[10]模糊PID自整定控制在空调系统中的应用研究[J]. 曹国庆,娄承芝,安大伟. 暖通空调. 2004(10)
硕士论文
[1]新型相变蓄热装置蓄放热特性的实验与计算模拟分析[D]. 李香玲.北京工业大学 2005
[2]相变蓄热技术及理论在空调蓄热装置中的应用研究[D]. 蹇瑞欢.北京工业大学 2004
[3]基于神经网络的中央空调控制系统的建模与仿真[D]. 闵剑青.浙江工业大学 2005
[4]采用新型相变材料蓄热槽蓄放热特性数值计算方法探讨[D]. 王昊.北京工业大学 2003
本文编号：3039676
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3039676.html
