变频空调电子膨胀阀的模糊PID控制

？电子技术电子技术变频空调电子膨胀阀的模糊PID控制文章/赵英军摘要本文将模糊PID技术与压缩机过热原理结合起来，设计了电子膨胀阀的模糊控制模型. 主要介绍了基于环境温度和压缩机过热的自整定模糊PID控制器. 根据空调条件，使用模糊推理调整PID参数，以控制电子膨胀阀的开度. 实验表明，采用模糊PID调节电子膨胀阀的控制策略具有一定的鲁棒性和适应性，对环境温度的控制较为精确，同时将压缩机的过热度限制在一个合适的范围内. [关键词]模糊PID电子膨胀阀过热1引言图1: 系统结构框图在电子技术的当前应用领域，精度，安全性和实时性已成为控制的主要技术指标，尤其是在广，调节精度高，稳定性强等优点，被广泛应用于空调系统中.

常用的电子膨胀阀控制算法使用PID控制算法，该算法需要基于精确的数学模型. 影响空调系统过热的因素很多，例如空调系统负载的扰动和环境温度的变化. 过热度对电子膨胀阀的动态响应具有一定的非线性和滞后性，因此很难建立精确的数学模型. 通常，PID控制算法的参数在设置和调整后不会更改. 单一设置不能满足各种工作条件的需求. 本文主要采用模糊PID算法控制电子膨胀阀. 根据环境温度和压缩机的过热度，可以修改空调系统的制冷剂质量流量（阀门开度）和过热度控制的PID参数，以确保电子膨胀阀正常工作. 优化状态. 模糊PID控制算法可确保电子膨胀阀能够准确，稳定地控制室内环境温度，并且压缩机在运行期间始终处于最佳状态. 2系统原理图2: 自整定模糊PID框图，由控制单元，0〜20mA输出单元，RS485通信接口和以太网通信接口组成. 其中，PT100是温度采集传感器，FET输出控制压缩机和风扇，0〜20mA信号控制电子膨胀阀的开度，RS485和以太网是监视和通讯接口，STM32-F407处理器执行AD采样和实时模糊PID控制. 控制环境温度和压缩机过热.

3模糊PID控制电子膨胀阀开度调节的模糊PID控制框图如图2所示. 图中的模糊PID控制器由两部分组成: 模糊控制器和PID控制器. 模糊控制器的输入变量是被控制对象的反馈值和设定目标值之间的误差e和误差变化率ec. 根据模糊规则表进行模糊推理，并由模糊控制器根据采集到的偏差e和偏差变化率ec对PID参数Kp空调膨胀阀调节，Ki，Kd进行调整，提高了系统的实时性和敏感性. . 3.1模糊控制器模糊控制器采用二维模糊控制方式，即过热度偏差e和过热度偏差变化率ec这两个变量反映了控制过程中输出变量的动态特性. 根据经验，过热度偏差e的基本域为[-20,20]，离散域为E = {-3，-2，-1,0,1,2,3}，量化因子为Ke = 0.15. 过热变化率ec的基本范围是[-0.6,0.6]，离散范围是EC = {-3，-2,1,0,1,2,3}，量化因子Kec = 5，模糊控制器输出变量Kp，Ki，Kd的域为[-1、1]，模糊域为[-3、3]，比例因子Kp，Ki，Kd的值均为变频空调电子膨胀阀门调节系统. 如图1所示，系统通过STM32-F407核心处理器，隔离电源模块，PT100 AD采样单元和FET输出参数进行清除（去模糊），最后将调整后的PID参数输出到PID调节器.

系统中PID控制器的基本控制算法仍然是PID，但其中之一是1/3. 将Kp，Ki，Kd分为7个模糊段子集{NB，NM，NS，ZO，PS，PM空调膨胀阀调节，PB}，其中NB代表负方向的大偏差，NM代表负方向的中偏差，NS 60？电子技术与软件工程电子技术与软件工程表1: 过热的模糊规则表？电子技术子膨胀阀；方案二，本文采用模糊PID算法控制电子膨胀阀的控制. 从测试比较可以看出，两组解决方案都可以将环境温度控制在20°C，但是两种方法的控制效果是不同的. 本文设计的基于模糊PID控制器的电子膨胀阀控制方案在制冷过程中的过冲，控制周期或最大偏差值等重要PID控制指标上，明显优于常规PID控制算法. 测试中，压缩机过热一直保持在正常范围内，整个系统温度稳定，波动小，响应敏感. 两种方案测试的环境温度曲线如图3所示. 5结论通过对本文设计的采用模糊PID控制电子膨胀阀的方案进行研究，并在各种工况下进行了实验，发现与传统的PID控制器相比，模糊PID PID电子膨胀阀控制变频空调程序被过度调节. PID量，调整周期和最大偏差值等指标得到了明显改善，整个系统高效稳定地运行.

使用模糊PID控制电子膨胀阀的方案显着提高了空调和制冷系统的性能和可靠性. 具有很强的抗干扰能力和良好的鲁棒性. 该控制方案在不同的控制系统中具有良好的性能. 可移植性，具有广阔的应用前景. 图3: 环境温度曲线表示负方向的偏差很小，ZO表示接近零的偏差，PS表示正方向的偏差很小，PM表示正方向的偏差中等，PB表示方向的大偏差. 积极的方向. 3.2模糊控制规则当系统偏差较大时，PID调节应基于尽快消除偏差. 当偏差较小时，应注意增加系统性能的稳定性，以防止过冲. 当偏差e和偏差

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-283060-1.html