[發明專利]基于專家PID的紡織空調節能自控方法

有效

• 申請號: 202010455842.1
• 申請日: 2020-05-26
• 公開（公告）號: CN111649459B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 顏蘇芊;程源;屈鑫凱
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: F24F11/64
• 分類號: F24F11/64;F24F11/65;F24F11/77;F24F11/85;F24F110/10;F24F110/12;F24F110/20;F24F110/22
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.基于專家PID的紡織空調節能自控方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、通過溫濕度傳感器采集紡織車間室內溫濕度信息，并輸入至PLC控制器的焓值計算模塊，計算出溫濕度信息對應的室內焓值；

步驟2、計算在理論環境工況下溫濕度焓值，通過溫濕度傳感器采集室外溫濕度信息，計算室外焓值，將室外焓值與理論環境工況下溫濕度焓值進行比較，確定實際環境工況；

步驟2所述計算在理論環境工況下溫濕度焓值具體過程為：

理論高溫工況下：根據車間需求，在焓濕圖上作1-2-3-4高溫工況車間溫濕度允許波動范圍，該范圍內最低點1和最高點4，計算出相應的含濕量，分別作含濕量與飽和相對濕度線的交點為L1和L4，分別計算交點處的焓值h_L1和h_L4；

理論寒冷工況下：根據車間需求，在焓濕圖上作1″-2″-3″-4″為寒冷工況車間溫濕度允許波動范圍，該范圍內最低點h_1″為控制范圍最低點1″所在的等焓線，計算出點1″含濕量并與飽和相對濕度線相交于L_d，計算出焓值h_Ld；

根據最小新風比m公式得：

步驟2所述確定實際環境工況具體過程為：

將室外焓值h_W與理論環境工況下溫濕度焓值進行比較，結果為：

當h_Wh_L1時，自動進入高溫工況；

當h_Wdh_Wh_L1時，自動進入過渡工況；

當h_Wh_Wd時，自動進入寒冷工況；

步驟3、在不同實際環境工況下，通過室內焓值、室外焓值對比，控制風窗開度；步驟3具體過程為：實際環境工況包括3種狀況：

1)在高溫工況下，h_Wh_L4時，若室外焓值h_W大于室內焓值h_N，新風窗開度為10％，地排風窗開度為90％，冷凍水開啟，進行除濕降溫處理；若室外空氣焓值h_W小于室內空氣焓值h_N，新風窗開度為90％且地排風窗開度為10％,冷凍水開啟；

當室外空氣焓h_L4h_Wh_L1時，新風窗開度為90％且地排風窗開度為10％,冷凍水關閉；

2)在過渡工況下，在焓濕圖中作1′-2′-3′-4′為過渡工況車間溫濕度允許波動范圍，取控制范圍最低點1′和最高點4′；計算出相應的含濕量d1′和d4′，與飽和相對濕度線的交點為O_1′和O_2′，計算出兩點焓值h_1′和h_2′，計算過渡工況新風窗的開度；

所述計算過渡工況新風窗的開度過程為：

采用以下公式進行計算：

其中，k為調節系數，ΔO為新風窗開度調節偏差，h_N表示室內焓值；

3)在寒冷工況下，當室外空氣焓值h_Wh_Ld時，新風窗開度為10％，地排風窗開度為90％；

步驟4、設置室內溫濕度閾值，將采集室內溫濕度信息與室內溫濕度閾值進行反饋對照，將反饋對照結果輸入至PLC控制器，PLC控制器調用專家PID算法控制風機、水泵輸出頻率；

所述通過專家PID算法控制風機、水泵輸出頻率具體過程為：取e(k-1)、e(k-2)為相鄰兩個采樣時刻紡織車間溫濕度誤差，Δe(k)＝e(k)-e(k-1)為當前采樣時刻紡織車間溫濕度誤差變化量；M₁為系統良好運行環境下所產生的極限誤差絕對值；

當|e(k)|M₁且e(k)Δe(k)0時，PLC控制器控制風機、水泵輸出頻率為：

f(k)＝f(k-1)+k₁{k_p[e(k)-e(k-1)]+k_ie(k)+k_d[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]}；

當|e(k)|M₁且e(k)Δe(k)0時，PLC控制器控制風機、水泵輸出頻率為：

f(k)＝f(k-1)+k₂{k_p[e(k)-e(k-1)]+k_ie(k)+k_d[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]}

當|e(k)|M₁時，PLC控制器控制風機、水泵輸出頻率為：

f(k)＝f(k-1)+k_p[e(k)-e(k-1)]+k_ie(k)；

當|e(k)|＝M₁時，PLC控制器控制風機、水泵輸出頻率維持不變。

2.根據權利要求1所述基于專家PID的紡織空調節能自控方法，其特征在于，步驟4中所述PLC控制器調用專家PID算法控制風機、水泵輸出頻率具體過程為：PLC控制器接收反饋對照結果后，先判斷采集的室內溫濕度信息與設置室內溫濕度閾值是否相等，如果相等，不改變風機、水泵原輸出頻率；否則，根據相鄰兩次采集的室內溫濕度信息計算溫度采樣誤差、濕度采樣誤差，根據溫度采樣誤差、濕度采樣誤差，通過專家PID算法控制風機、水泵輸出頻率。