模糊PID雙模復合控制在熱箱裝置中的應用研究.pdf

1、哈爾濱工業(yè)大學的熱箱試驗裝置建成于1989年，它通過模擬室內、室外的空氣溫度來研究建筑材料和各種窗或墻體構件的熱工性能。熱箱裝置可以進行建筑構件的靜態(tài)試驗和動態(tài)試驗，靜態(tài)試驗是指被模擬的室外空氣溫度保持恒定；而動態(tài)試驗則是將被模擬的室外空氣溫度按照一定的規(guī)律進行動態(tài)變化，如仿照室外溫度注逐時變化的特點，按正弦函數(shù)曲線動態(tài)變化。 該熱箱裝置的溫度控制系統(tǒng)目前采用的是常規(guī)PI(比例積分)控制。PI控制作用對于提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，效果

2、是明顯的。但其動態(tài)特性卻較差，主要表現(xiàn)為達到穩(wěn)態(tài)耗時長。由于這個缺點，使得很難把PI控制推廣到熱箱的動態(tài)試驗中去，限制了熱箱這一優(yōu)良的熱工性能試驗裝置的應用范圍。 目前，已有研究者采用時下應用越來越廣泛的模糊控制方法對熱箱裝置的溫控系統(tǒng)進行了研究改進，取得了一定的成效，但結果還不是令人很滿意，主要是因為模糊控制雖然有很好的智能性且響應速度快，但它沒有積分作用，因而總存在一個小的偏差，使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度不高；同時由于這種模糊控制存在

3、自學習過程，花費了額外的自學習時間，使得系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)的時間還是偏長。 鑒于以上這些問題，本文提出將具有智能性的模糊控制和能保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的PI控制結合起來，采用不存在自學習過程、響應更快的量化因子和比例因子在線自調整的自適應模糊控制作為系統(tǒng)的前期控制模式，采用PI控制作為系統(tǒng)即將進入穩(wěn)態(tài)時的后期控制模式，從而開發(fā)出自適應模糊PI雙?？刂葡到y(tǒng)，并在熱箱試驗臺上進行了實際的靜態(tài)和動態(tài)試驗。結果表明，無論是靜態(tài)試驗還是動態(tài)試驗，這種