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基于模糊控制的城市隧道智能通风系统的研究
| 论文题名： | 基于模糊控制的城市隧道智能通风系统的研究 |
| 关键词： | 城市隧道;隧道通风;风机运行;模糊控制 |
| 摘要： | 通风系统是武汉市首义广场隧道监控系统的一个非常重要的子系统，关系着隧道内的行车安全。由于隧道内CO(一氧化碳)和VI(能见度值)的不确定性，因此它具有较大的时变性、非线性和时滞性。目前在不少国内隧道中，大多仍采用手动或半自动控制，整体自动化水平较低。 本文以首义广场隧道为背景，介绍了该隧道监控系统的总体设计，包括该系统的三大主要组成部分即信息采集系统、隧道监控中心和信息提供系统，以及该系统采用的信息融合方案。然后阐述了监控系统的总体功能，主要是集中监控管理、特殊路段重点监控和掌握实时运营状况。最后，介绍了该监控系统的五大子系统的系统硬件结构和系统功能。介绍了实现模糊控制技术的软件平台—Matlab软件的模糊逻辑工具箱。接着，重点阐述了模糊控制技术应用于本通风监控子系统的设计过程：(1)将CO和VI做为模糊控制器的输入变量，风机启动台数做为模糊控制器的输出变量，并建立它们的隶属函数。(2)根据以往的控制经验确定了模糊控制规则，并进行模糊推理。(3)经过解模糊方法，得到了模糊控制表。最后，将模糊控制技术与传统PID控制进行了比较。对通风监控子系统进行了详细的工程设计。该子系统分为两层：现场仪表层和上位机操作站。现场仪表层通过CO/VI检测器和风速风向检测器完成对现场数据的采集。上位机操作站由IPC(工控机)、组态王软件和后台数据库组成，完成了整个通风监控子系统的监控功能。在系统功能设计时，将模糊控制技术应用于该通风监控子系统。该通风监控子系统不仅具有良好的HMI(人机界面)、操作简单方便，能直观、形象地反映现场的实际通风状况，而且也具有较好的可靠性、稳定性和易扩展性。对通风监控子系统进行了实现。用组态王软件设计了通风监控子系统的主界面、风机显示界面、风机控制界面和风机预案管理界面等，并编写了后台控制程序，实现了该通风监控子系统的模糊控制和其它各项监控功能。 |
| 作者： | 袁杰 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 钟珞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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