陈宗帅 李绍勇 贺冬辰 孙智冬

基于改进单神经元PID算法的变风量空调系统三参数前馈解耦控制

陈宗帅 李绍勇 贺冬辰 孙智冬

（兰州理工大学土木工程学院 兰州 730050）

针对变风量空调系统（Variable Air Volume Air Conditioning System, VAVACS）的多参数、非线性且其主要控制回路之间存在强耦合的特性，提出了一种改进单神经元PID算法的前馈补偿解耦控制策略的设计思路。首先，对于3个主要控制回路：冷（热）水流量CW/HW-送风温度SA、送风机转速1-送风静压SA和室内送风量SA-空调房间温度或室温n，采用前馈补偿方法构建了解耦补偿器的传递函数矩阵，以消除它们之间的耦合效应。其次，设计了改进的单神经元PID算法（Modified Single Neuron PID Algorithm, MSNPIDA）。该MSNPIDA分别依据送风温度SA、送风静压SA和室温n的误差及误差变化率对相应的3个单神经元PID控制器参数的权值与增益系数进行自适应整定，获取相应的最佳值。最后，借助MATLAB工具，对基于MSNPIDA的VAVACS三参数前馈解耦单神经元PID控制系统进行编程和组态，且仿真运行。结果表明：基于MSNPIDA的VAVACS三参数前馈解耦单神经元PID控制系统在理论上是可行的，且相应的送风温度SA、送风静压SA和室温n的控制指标能够满足空调工艺的相关要求。

变风量空调系统；前馈解耦；增益系数；改进单神经元PID算法

0 引言

变风量空调系统（Variable Air Volume Air Conditioning System, VAVACS）以其节能高效的优势被广泛的应用于大型公共建筑中，但由于它具有多变量、控制回路多且各控制回路之间相互耦合的特点，导致其运行时各控制回路之间往往会出现相互干扰[1,2]。例如，一个典型的单风道的……