智能变频空调模糊神经网络控制系统的设计与实现论文

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1、智能变频空调模糊神经网络控制系统的设计与实现毕业论文目　录独创性声明I摘　要IIIAbstractV目　录VII第1章　绪　论11.1课题背景及国内外现状11.1.1课题背景11.1.2国内外研究现状21.2本文主要研究内容7第2章　智能变频空调控制系统控制方案92.1空调系统的工作原理及基本结构92.1.1变频空调的工作原理92.1.2空调系统基本结构102.2控制系统基本结构及控制系统的初步设计102.2.1空调控制系统基本结构102.2.2控制系统方案的确定112.2.3智能变频空调控制方法及总体方案的构思122.

2、3本章小结12第3章　模糊神经网络基本原理133.1模糊控制原理133.1.1输入输出变量及模糊化方法的确立143.1.2模糊控制规则及模糊推理设计153.1.3清晰化方法的确立173.2神经网络理论基础173.2.1神经元模型及人工神经网络173.2.2人工神经网络的学习方法20773.3模糊控制与神经网络的结合213.3.1模糊控制与神经网络的融合223.3.2模糊神经网络控制模型233.4本章小结24第4章　智能变频空调控制系统的模糊神经网络算法设计254.1变频空调控制系统的模糊模型254.1.1模糊控制策略及输

3、入输出变量的确定254.1.2输入输出变量的语言值域及相应隶属度函数的确定264.1.3模糊控制规则的确定274.1.模糊决策及解模糊处理284.2模糊神经网络控制器的设计294.2.1模糊神经网络控制模型的设计294.2.2模糊神经网络的学习算法324.3变频空调智能控制算法354.3.1变频压缩机模糊神经网络控制器的设计354.3.2神经网络预测器NNP的设计384.4智能变频空调模糊神经网络控制方法仿真404.4.1模糊神经网络控制器的训练404.4.2三种控制方法的仿真及比较分析414.5本章小结44第5章　智能

4、变频空调控制系统硬件设计455.1室内机控制电路设计455.1.1温度检测电路465.1.2遥控接收及LED显示电路475.1.3导风板、百叶窗控制电路485.1.4风机调速电路495.2室外机控制电路设计505.2.1电压检测电路515.2.2室外风机及四通阀驱动电路515.2.3内外机通讯电路525.2.4变频压缩机控制电路535.3系统硬件电磁兼容性分析545.4本章小结55第6章　智能变频空调控制系统软件设计576.1室内机控制系统软件设计57776.2室外机控制系统软件设计596.3室内、室外机通讯协议616.

5、4系统保护控制626.5系统软件的抗干扰性设计636.6模拟实验646.6.1上位机软件设计646.6.2下位机的配置656.6.3模拟实验验证656.7本章小结66第7章　总结677.1设计总结677.2改进方向68参考文献69致　谢7377第1章　绪　论随着人们生活水平的不断提高，空调已经成为人们工作和生活中不可或缺的调节室内空气温度和质量的产品。回顾空调发展的历史，它已经从初期的仅仅满足人们对温度的调节发展到满足人们追求舒适、享受的更高要求。自从问世以来，在100多年的发展过程中[1]，空调也完成了从定频空调向变频

6、空调的转变，其控制策略也相应的发生了翻天覆地的变化。本章将在简要介绍目前国内外空调控制发展现状的基础上，指出当前控制方式中存在的不足，由此确定本文研究及解决的问题。1.1课题背景及国内外现状1.1.1课题背景早期的传统空调因为供电频率不能改变，也被称为“定频空调”[2]。它对温度的控制原理是通过温度传感器感知室内温度变化，并依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度。其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多的电能。压缩机的启、停控制方式，空调器自身的非线性和大延迟时滞系统的结构特点，以及压缩机室内的输出与压缩机室外

7、的输出相比有一定的滞后性，造成室内温度波动性较大，势必影响空调的温度控制精度和人体的舒适性。所以，传统空调对温度的调节是一种断续的变化过程，它不能根据环境温度变化及时调整空调器工作状态。因此，传统空调器存在着温度控制方式很机械、能源浪费大、舒适性差等问题。另外，传统空调采用PID控制算法，需要建立被控对象的精确数学模型，也不易获得。近年来，随着制冷技术、电机控制技术、电力电子技术和智能控制技术的发展，人们采用模糊逻辑控制算法并与变频技术相结合的办法，应用于空调控制系统，使得一种高效节能、高舒适度的空调——常规模糊变频空调

8、应运而生。这种空调可以通过改变压缩机的转速来连续的调节压缩机的负荷，以适应动态变化的空调房间负荷需要，较定频传统空调具有优越的运行经济性和舒适性。其优点主要表现在制冷（制热）迅速、控温精确、适应范围宽、节能等[3]。77尽管常规模糊变频空调与传统的定频空调相比，技术上有了很大的进步，但是由于常规模糊变频空调技术参数通