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公路隧道前馈式智能模糊通风控制系统的研究
| 论文题名： | 公路隧道前馈式智能模糊通风控制系统的研究 |
| 关键词： | 公路隧道;前馈式智能模糊控制;交通流预测模型;BP神经网络;仿真测试 |
| 摘要： | 我国是一个多山的国家，随着近年来高速公路建设的飞速发展，公路隧道在建设中所占的比重也越来越大。公路隧道是公路上一个相对封闭的特殊路段，汽车在行驶时产生各种废气和卷起的尘埃会妨碍行车安全和对人体造成危害。为保证车辆在隧道内快速安全行驶和良好的行车环境，需对隧道进行运营通风。 由于通风系统高昂的建设及运营费用使得隧道通风成为公路隧道建设中应解决的关键问题，从通风控制角度来看，建立一个高效节能的通风控制系统在我国能源紧缺的形式下是十分必要的，本文据此建立了智能模糊控制的前馈式通风控制系统。 由于隧道内CO浓度与烟雾浓度没有明显的依赖关系，因此本文在设计模糊控制器时对CO浓度和烟雾浓度分别进行设计，这样使得在确定模糊规则时有更加明确的物理概念。 本文在前馈式智能模糊控制系统的基础之上，对该系统的各个组成部分进行详细的研究与设计。在空气动力学模型中，综合考虑了交通流通风能力，机械升压力，自然通风力等因素的影响。在污染物扩散模型中，考虑了污染物对流和紊流扩散，并给出了其数学模型。在交通流预测模型中，提出了基于BP神经网络的短时交通流预测模型并进行了仿真测试。在模糊控制模块，以广梧二期高速公路中的长隧道为工程背景，对前馈式智能模糊控制器进行了详细设计，并利用MATLAB中的FuzzyLogic工具箱获得了控制曲面。 以上述模型为基础，采用Delphi语言进行前馈式智能模糊控制系统的程序设计，并进行仿真测试，测试结果表明，与普通前馈控制相比，智能模糊控制系统可以大大降低风机开停频度、降低能耗并获得更加良好行车环境。最后采用一些优化措施，进一步降低能耗和减少风机开停频度，从而延长风机寿命。此系统可对目前公路隧道通风控制系统的设计及其他相关控制系统的设计提供借鉴。 |
| 作者： | 陈雪平 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 胡刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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