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基于PSO优化的模糊控制在隧道通风中的应用
| 论文题名： | 基于PSO优化的模糊控制在隧道通风中的应用 |
| 关键词： | 节能技术;隧道通风;数值仿真;模糊控制 |
| 摘要： | 隧道运营费用中，通风系统的电能耗费一直占有很大比例。在当今资源匮乏、能源紧缺的形式下，隧道通风的控制策略是节能领域的一个重要研究方向，即研究如何在保证环境安全的情况下尽可能减少风机组总开启时间。 国内隧道通风通常采用的控制策略是分档控制，即通过检测隧道内污染物浓度，将风机组风量输出与污染物浓度建立直接对应的线性关系，进行分档输出。然而，隧道通风系统具有很强的非线性、时变、大滞后等特点，分档控制对于这种系统的实际控制效果并不能同时满足环境安全与节能的要求。 模糊控制是近年来使用越来越广泛的一种控制技术，其对非线性、大滞后系统具有很好的控制效果。并且，在实际工程应用中，模糊控制相对于神经网络等其它智能控制方法更易于实现。本文以岩门界隧道通风控制为研究对象，建立隧道通风数值仿真模型，通过模糊控制对隧道污染物进行控制。针对模糊控制精度不高以及缺乏系统化参数设计方法的缺陷，利用粒子群优化算法(PSO)寻优快、不易陷入局部最优解、算法简单等优点，对模糊控制器关键参数进行优化，提高模糊控制器控制精度，以及控制规则表的利用度。 对常规分档控制、模糊控制、基于PSO优化的模糊控制在隧道通风仿真中的风机运行情况与污染物变化情况进行对比分析，得出基于PSO优化的模糊控制相对于常规分档控制，同一车流量样本下，风机组总能耗在降低了14.33％。 最后，根据实际工程设计要求，设计了隧道通风硬件架构，并以隧道传感器监测点的污染物浓度及其在一个控制周期内(10分钟)的变化量作为输入，风机组的开启台数作为输出，编写了模糊控制PLC软件模块及上位机监控软件。 |
| 作者： | 黄惠斌 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 余群明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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