基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)供熱換熱站控制的研究

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1、碩十研究生學(xué)位論文摘要I摘要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與城市建設(shè)的高速發(fā)展，人民生活質(zhì)量的不斷提高，人們開始更多的關(guān)注室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量。為了能充分的利用能源，使經(jīng)濟(jì)與社會(huì)更好的可持續(xù)發(fā)展，必須把節(jié)能放在首要的位置。我國(guó)北方城市大部分地區(qū)的供暖己由傳統(tǒng)的分散供熱轉(zhuǎn)變?yōu)榧泄?，很好的提高了空氣質(zhì)量、減少了環(huán)境污染與危害、節(jié)約了煤資源，目前集中供熱的發(fā)展已成為現(xiàn)代化城市建設(shè)的一個(gè)重要標(biāo)志。如何合理分配熱量，讓熱能得到充分的發(fā)揮是供熱企業(yè)的首要任務(wù)。在熱源、熱力網(wǎng)、熱力站和熱用戶組成的集中供暖系統(tǒng)中，熱力站最為重要，它連接著熱網(wǎng)和熱

2、用戶，將熱源的熱量加以調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換，送給熱用戶，以滿足熱用戶的需求。目前大部分換熱站的控制還是人工操作階段，沒有完善的數(shù)據(jù)信息，僅是靠人的經(jīng)驗(yàn)來調(diào)節(jié)溫度的大小，影響了供暖的質(zhì)量，造成了室溫不均即不是溫度過高就是溫度過低，很難滿足用戶的需求。隨著計(jì)算機(jī)和智能控制的發(fā)展，為了滿足供熱需求，人們希望把自動(dòng)化控制引入到換熱站的控制中，通過自動(dòng)的調(diào)節(jié)來控制溫度的大小。在城市建設(shè)的集中供暖系統(tǒng)中，所有的熱量由熱源處供給，總的供水溫度由熱源來調(diào)配。熱量經(jīng)過管網(wǎng)輸送到各個(gè)熱力站。熱網(wǎng)分為一次網(wǎng)和二次網(wǎng)，熱網(wǎng)的控制是通過對(duì)熱負(fù)荷的

3、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，來調(diào)節(jié)和分配總需熱量。本文以沈陽建筑大學(xué)第一換熱站為研究對(duì)象，熱用戶為教學(xué)樓，為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)樓的按需供應(yīng)，滿足室內(nèi)溫度的需求。在換熱站的自動(dòng)控制中，選一次網(wǎng)的電動(dòng)閥作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制一次網(wǎng)上的流量，二次網(wǎng)的供水溫度為被控制對(duì)象，控制的最終目的是使二次網(wǎng)達(dá)到理想的供應(yīng)溫度。在換熱站的運(yùn)行中二次管網(wǎng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)跑水，漏水的現(xiàn)象，導(dǎo)致管路中的水量減少，壓力下降，為了避免失壓狀態(tài)的發(fā)生，本文在二次網(wǎng)的補(bǔ)水泵上加裝變頻器，通過變頻定壓補(bǔ)水來補(bǔ)充損失掉的流量。目前對(duì)換熱站的控制仍使用傳統(tǒng)的PID方法，但控制的效果并不

4、是很好，因?yàn)镻ID通常應(yīng)用在線性系統(tǒng)中，而換熱站供熱系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的被控對(duì)象，具有非線性，當(dāng)受到了外部的干擾后，又會(huì)呈現(xiàn)出時(shí)變性。為了更好的控制換熱站，本文采用模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，即模糊的控制規(guī)則和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)PID參數(shù)的在線整定。利用MATLAB對(duì)模糊控制器進(jìn)行了仿真，仿真曲線表明，在二次供水溫度的相對(duì)溫度圖中，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的曲線比較平緩，即使在遇到了外部的干擾后，曲線也沒有太大的波動(dòng)。而PID控制在干擾下，出現(xiàn)了很大的超調(diào)，而且調(diào)節(jié)時(shí)間變長(zhǎng)，因此再次證明了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越

5、性。關(guān)鍵詞：集中控制；模糊控制；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；MATLABAbstractAsmeeconomyandc時(shí)constmctiondeVelopsaIldthepeopIe’slivesgetbett％peoplebeg鋤t0moreattentiononmequalityoftheindoorenviro啪ent．ToutilizetheresourcesmorougtllyaIldmakeoursociet)rdeVelopinasustainabIeway，wemustpayeIlou曲emph礎(chǔ)sonener

6、g)，conservation．111eheatingsupplyinmostofmeCitiesinNonhofCh如ahaSbeelltr觚sf．omed缸吼t}le缸aditiomls印arateheatingtoce曲．a(chǎn)lheatingsystemandintlliswaytheairConditionqual時(shí)andenerjgyconservationhavebeeIlimprovedandeIlviromneIltalpollutionshaVebeeIlreduced．Nowtlleestab

7、Iishedcentralheatingsystemhausbe饑regardedaSaIlimportaIltsymbolofurbanmod鋤ization．ItistllejEirstcommissionofheatingsupply伽．terprisetoallocatetheheatr“onallyande日’ectiVely．IIlasystemcomposedofheatrecourse，heatsupplyne咐ork，heatingstationandmeusers，heatingstatio

8、nismemostimportallt，、vhichC0mectsmeheatn咖orkandusersandregulatetheheattobetransf打edtousers．Presentlyspeal【in＆abigpanoftheheatingstationsareControlledaIldadjustedmaIluallywimhumanexp嘶饑cea11dwitho