地铁车站公共区通风空调系统智能控制的研究

论文摘要

随着我国地铁的快速发展，客流量的增加等因素，使得地铁车站环境负荷变化较大，车站温度将上升到乘客无法容忍的程度，传统的控制算法简单、粗放，已经不能满足地铁环控系统的要求，如何有效地控制地铁车站公共区通风空调系统是科研人员面临的一道难题。本课题基于地铁四号线，在分析了影响地铁环境负荷的因素及地铁环控系统运行模式的基础上，使用自适应模糊PID控制算法，利用变频风机，改变送风量，对车站公共区温度进行控制。在研究的过程中，首先对自适应模糊PID控制算法进行了分析与设计，通过Matlab仿真，与传统PID控制算法的性能进行了比较，在理论上证明本方法的合理性。在完成设计之后，将本方法实现PLC程序，完成上位组态画面设计，并进行了模拟调试，最后在进行现场工程实现，并采集数据。通过对采集的数据的整理与分析，并与传统PID控制曲线进行对比，可以看出自适应模糊PID控制具有更好的自适应性和抗干扰能力，控制性能较好，能够满足地铁环控系统的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外地铁的发展及环控系统产生与现状
• 1.2.1 国外地铁系统的发展概况
• 1.2.2 国内地铁系统的发展概况
• 1.2.3 环控系统的产生
• 1.2.4 地铁环控系统的现状
• 1.3 课题研究的内容和方法
• 1.3.1 课题研究的内容
• 1.3.2 课题研究的方法
• 1.4 论文主要内容与安排
• 第2章 地铁环境负荷分析与环控系统运行模式
• 2.1 北京地铁四号线环控系统简介
• 2.2 地铁环境负荷分析
• 2.3 地铁环控系统运行模式
• 2.4 本章小结
• 第3章 地铁环控系统智能控制算法的设计与仿真研究
• 3.1 控制方式的主要形式
• 3.2 自适应模糊 PID 控制器的设计
• 3.2.1 模糊控制系统的基本原理
• 3.2.2 模糊 PID 的设计
• 3.2.3 自适应因子 N 的设计
• 3.2.4 自适应模糊 PID 控制器
• 3.3 地铁环控系统自适应模糊 PID 控制的仿真研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 智能控制算法的 PLC 工程实现
• 4.1 自适应模糊 PID 控制算法的 PLC 实现
• 4.1.1 参数模糊化
• 4.1.2 自适应模糊规则表
• 4.1.3 输出参数的非模糊化
• 4.1.4 PLC 程序的编写
• 4.2 上位组态画面的实现
• 4.3 模拟调试
• 4.4 现场调试实现
• 4.5 本章小结
• 第5章 实验数据结果整理与分析
• 5.1 实验数据的整理
• 5.2 实验数据的分析
• 5.3 改进建议与方法
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文