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公路隧道通风安全控制系统的研究
| 论文题名： | 公路隧道通风安全控制系统的研究 |
| 关键词： | 公路隧道;安全通风;输出风机;启停控制;模糊控制器;小波神经网络 |
| 摘要： | 由“十二五”规划中交通运输领域体系,安全高效的交通运输服务体系关乎重要的民生与经济意义。其中公路隧道的高效运行体系也在不断的完善,无论从安全或节能问题上,都有研究的必要性。本文以太古西山隧道为依托,针对公路隧道通风控制系统方向,克服由于非线性控制系统造成的滞后与多参数控制困难,就如何高效的排放隧道的(主要烟雾CO、Visibility)污染,如何实现在隧道中的风机启停控制策略,提出以上问题的研究及控制方法。 本文分为以下四方面:首先,公路隧道通风控制系统的相关模型研究,包括污染物的变化动力模型、交通流的模型、确定CO/VI的需风量的控制系统结构与目标;其次,具体到本项目的控制结构与模型分析,说明交通预测的必要性,并结合分析确定以小波神经网络的预测方法,简述方法过程及参考指标等,基本实现了在误差范围内的有效预测;再次,以实际值和控制器目标设定偏差值,结合交通量,前馈控制等,经过模糊原理推论,设计隧道通风控制系统的模糊控制器,仿真说明设计的可靠性,确定输出风机的启停控制数量;最后,建立模拟台平,对基于模糊控制的公路隧道通风控制系统实验研究,由软件与硬件两部分实现,软件STEP7_v5.5、组态王等,硬件是CO/VI传感器、工控机、S7-300PLC、射流风机等,在上位机上实时监控控制效果目标。 验证结果,本文通过同时应用小波神经网络与模糊控制原理,融合应用于本公路隧道的通风控制系统中,使得通风控制系统不仅有强的学习优势而且能够克服实际控制的非线性与滞后缺陷,通过理论与实际工程的相结合,同时基本满足了安全通风与优化能源的要求,表明了此研究具有的切实意义。 |
| 作者： | 严蕾 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 茹锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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