基于模糊PID控制技术的工业厂房空调系统温度自适应控制

基于模糊PID控制技术的工业厂房空调系统温度自适应控制

邢峰

中国五洲工程设计集团有限公司北京市100053

摘要：文章以基于模糊PID控制技术的空调系统温度自适应控制为研究对象，首先对空调系统进行了简单的概述分析，随后探讨了模糊自适应PID空调系统控制内容及应用，最后对仿真实验进行了温度控制效果分析，以供参考。

关键词：模糊控制；PID技术；空调系统；温度自适应控制

前言：空调系统作为工业厂房建筑系统的重要的组成部分，在工业厂房建筑运转中发挥着非常重要的作用。针对传统空调系统高能耗、低效率问题，通过在空调系统温度控制中引入PID控制技术，能够有效改善这一问题，提升空调系统温度控制的稳定性，降低空调能耗，这对于推动空调应用发展具有重要的意义。

一、空调系统概述

空调系统组成一般较为复杂，主要包括冷/热源制造设备、温度传感器、压力传感器以及相应的管路等。空调机组主要负责冷热交换，在空调系统中占据着绝对的核心地位；对于冷热源制造设备而言，主要包括冷水机组、锅炉等。针对于空调系统的温度自适应控制，通常在对于环境温湿度要求比较高的生产车间中较为常见。车间空调系统主要是通过检测现场环境的温湿度，并将其与实际设定值进行比较，在相关控制器的帮助下，经过相应的计算与分析，从而获得蒸汽和冷水开度流量，结合生产车间现场实际温度，向执行器发出温度提升或下降的指令，控制电动调节阀执行指令，从而成功将空调系统温湿度控制在合理范围内，从而确保生产车间内的温湿度能够更好满足生产要求。与此同时，通过控制空调风量变化，还能够起到良好的节能效果，最大限度地降低空调系统的运行能耗。

空调系统在实际进行温度控制时，一般依靠于两个独立的控制器，其中控制器I主要负责生产车间现场的温度控制。在生产车间现场中一般装置有温度传感器，能够直接采集车间内温度信号，并在相关算法的帮助下，对其进行加权平均，从中获得车间内实际温度值PV。在此基础上，控制器I通过对PV值与车间温度设定值SP进行比较，然后借助相应的控制算法，通过计算得出自动加热阀门的开度值A，与此同时，通过进行手自动控制，完成相应选择判断，并在自动控制状态之下，以控制器的输出值A为依据，将其作为加热阀开度参考值加以考虑；另一方面。在空调送风管道中，还设置有控制器II，并在相应温度传感器的帮助下，采集相应的送风的温度信号，从而在相关控制算法的帮助下，实现送风实测温度TS的获取。然后通过温度控制器II，将TS值与送风允许最大温度TH进行比较，在相应控制算法的帮助下，最终得出加热阀门的开度参考值D。与此同时，空调系统还会比较TS与TH值，如果送风实际测量温度TS比允许送风最大温度TH高，则根据阀门开度参考值D，进行加热阀开度的自动调节，从而避免送风温度过高，导致环境温度失衡。反之，如果送风实际测量的温度TS低于允许送风最大温度TH，则以阀门开度参考值A为依据，实施加热阀开度的自动调节。从中我们能够认识到，在上述控制流程之中，主要在于两个控制器的运行。其中控制器I属于一种常规的控制器，控制器II则作为一种保护性控制器应用。在一般情况下，空调系统的温度自动控制都是由控制器I的输出值A进行调节。

二、模糊自适应PID空调系统控制

空调系统作为一个热力系统，整体较为复杂，因此很难建立一个完整的空调系统数学模型，为此笔者通过对空调系统模型进行简化，从而更好地是实现PID模糊控制，根据能量守恒定律，现有如下公式：

总结：综上所述，在空调系统温度控制中引入基于PID模糊控制技术，能够有效改善空调系统的温度控制稳定性，使得空调系统温度控制更加准确合理，因此需要加强对该技术的应用，有效提升空调温度控制系统的性能。

参考文献

[1]陈圣桂，王超，朱鹏远，etal.基于模糊自适应PID的热交换器温度控制仿真[J].工业控制计算机，2017，30（8）：105-106.

[2]杨川，蔡君巍.基于模糊控制的工艺空调温湿度控制系统的设计[J].山东工业技术，2018，No.268（14）：7-9.

[3]王伟，苏双.基于改进模糊PID控制器的中央空调冷冻水控制系统[J].信息与电脑（理论版），2017（15）：60-61.