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基于变频调速的隧道通风控制系统研究
| 论文题名： | 基于变频调速的隧道通风控制系统研究 |
| 关键词： | 公路隧道;通风系统;节能控制;变频调速;程序设计 |
| 摘要： | 随着我国高速公路建设范围的不断拓展,迅速增加的公路隧道里程数直接导致隧道通风系统运营成本增加,节能降耗成为减少隧道通风能耗浪费的重要手段。但是,公路隧道的纵向通风系统具有较大的非线性、时滞性和时变性,很难建立精确的数学模型。本文运用变频调速技术对隧道通风节能系统进行控制,降低过多的电能流失以及设备的损耗,从而降低运营成本。 本文首先对隧道风机传统控制与变频控制进行了比较,说明了变频调速技术在隧道通风控制系统中的可行性。通过对公路隧道通风变频控制系统的研究,文章对隧道通风变频控制系统进行了总体的设计以及数学建模。再以白云隧道为例,根据白云隧道的相关参数和技术指标,对隧道通风变频控制系统的算法以及仿真进行了研究。然后,通过检测白云隧道交通流量以及车速,利用SUMO软件进行仿真。再根据交通流量以及车速的仿真结果,计算出隧道内CO、VI、空气中异味的需风量,通过三者的比较最终得出隧道的需风量。接着通过变频调速技术对隧道内射流风机的输出功率、转速进行调控。通过对隧道风机的传统分档控制和变频调速控制进行能耗对比,验证隧道通风变频控制系统的优越性。 最后采用BP神经网络控制算法来对隧道变频通风系统进行控制,将实时的CO、VI、异味污染物浓度作为BP神经网络的输入样本,将风机的变频输出功率作为神经网络的目标输出样本。利用MATLAB神经网络工具箱进行训练和仿真,实验结果表明:风机变频输出功率与神经网络的实际输出功率之间的平均误差小于0.2,神经网络模型能够较好地拟合变频通风控制模型,并且具备了较强的泛化能力。 |
| 作者： | 薛超 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 李曙光 |
| 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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