According to the relationship between truncation error and step size of two implicit second-order-derivative multistep formulas based on Hermite interpolation polynomial,a variable-order and variable-step-size numeric...According to the relationship between truncation error and step size of two implicit second-order-derivative multistep formulas based on Hermite interpolation polynomial,a variable-order and variable-step-size numerical method for solving differential equations is designed.The stability properties of the formulas are discussed and the stability regions are analyzed.The deduced methods are applied to a simulation problem.The results show that the numerical method can satisfy calculation accuracy,reduce the number of calculation steps and accelerate calculation speed.展开更多
目前,空调房间配用的变风量末端装置(Variable Air Volume Terminal,VAV-TMN)往往采用整数阶PID-P串级调节方式,这带来了室温控制误差和超调量较大以及调节时间较长等问题。鉴于此,提出了空调VAV-TMN的室温分数阶PID-送风量PI的串级调...目前,空调房间配用的变风量末端装置(Variable Air Volume Terminal,VAV-TMN)往往采用整数阶PID-P串级调节方式,这带来了室温控制误差和超调量较大以及调节时间较长等问题。鉴于此,提出了空调VAV-TMN的室温分数阶PID-送风量PI的串级调节器设计方法。首先,综合分析空调工艺和自动控制的相关要求,对室内温度对象、温度和风量测量变送单元、送风量执行单元分别进行建模,确定主控制器为室温分数阶PID控制器(Indoor Temperature Fractional Order Proportional Integral Derivative Controller,IT-FOPIDC)和副控制器为送风量PI控制器(Sending Air Volume Proportional Integral Controller,SAV-PIC)的控制策略。其次,基于改进的自适应差分进化(Improved Parameter Self-adaptive Differential Evolution,IPSA-DE)算法来分别整定出IT-FOPIDC和SAV-PIC的控制参数最佳值。最后,借助MATLAB/Simulink工具,对该空调VAV-TMN的室温PIλDμ-送风量PI串级调节系统进行组态和数值模拟相应的控制效果。结果表明,该串级控制系统在理论上是可行的,且室温的控制效果明显优于基于Ziegler-Nichols整定法和DE算法的整数阶室温PID-送风量PI串级调节系统。展开更多
目前,空调房间所配置的风机型变风量末端装置(Variable Air Volume Box,VAV-Box)往往采用整数阶PID或PID-PI串级的调节方式,会导致室温控制的稳态误差和超调量均较大以及室内静压波动的问题。鉴于此,本文提出了风机型VAV-Box室温PI^λD^...目前,空调房间所配置的风机型变风量末端装置(Variable Air Volume Box,VAV-Box)往往采用整数阶PID或PID-PI串级的调节方式,会导致室温控制的稳态误差和超调量均较大以及室内静压波动的问题。鉴于此,本文提出了风机型VAV-Box室温PI^λD^μ-室内送风量PI^λ串级控制策略和修正的人群搜索算法实施控制器参数整定的设计理念。首先,结合空调工艺要求和自动控制技术,对风机型VAV-Box作用下的室温被控对象、室内温度和室内送风量测量变送器、室温PI^λD^μ控制器、室内送风量PI^λ控制器、变频器和送风机分别进行建模;其次,构建修正的人群搜索算法对PI^λD^μ和PI^λ两个控制器的8个参数进行整定,获取最佳值;最后,借助MATLAB工具,对该串级调节系统进行组态和数值模拟其控制效果。结果表明:基于修正的人群搜索算法的PI^λD^μ和PI^λ控制器参数整定和该串级调节系统在理论上是可行的,且相应的室温控制性能指标满足空调工艺的相关要求。展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China Under Grant No.61773008.
文摘According to the relationship between truncation error and step size of two implicit second-order-derivative multistep formulas based on Hermite interpolation polynomial,a variable-order and variable-step-size numerical method for solving differential equations is designed.The stability properties of the formulas are discussed and the stability regions are analyzed.The deduced methods are applied to a simulation problem.The results show that the numerical method can satisfy calculation accuracy,reduce the number of calculation steps and accelerate calculation speed.
文摘目前,空调房间配用的变风量末端装置(Variable Air Volume Terminal,VAV-TMN)往往采用整数阶PID-P串级调节方式,这带来了室温控制误差和超调量较大以及调节时间较长等问题。鉴于此,提出了空调VAV-TMN的室温分数阶PID-送风量PI的串级调节器设计方法。首先,综合分析空调工艺和自动控制的相关要求,对室内温度对象、温度和风量测量变送单元、送风量执行单元分别进行建模,确定主控制器为室温分数阶PID控制器(Indoor Temperature Fractional Order Proportional Integral Derivative Controller,IT-FOPIDC)和副控制器为送风量PI控制器(Sending Air Volume Proportional Integral Controller,SAV-PIC)的控制策略。其次,基于改进的自适应差分进化(Improved Parameter Self-adaptive Differential Evolution,IPSA-DE)算法来分别整定出IT-FOPIDC和SAV-PIC的控制参数最佳值。最后,借助MATLAB/Simulink工具,对该空调VAV-TMN的室温PIλDμ-送风量PI串级调节系统进行组态和数值模拟相应的控制效果。结果表明,该串级控制系统在理论上是可行的,且室温的控制效果明显优于基于Ziegler-Nichols整定法和DE算法的整数阶室温PID-送风量PI串级调节系统。
文摘目前,空调房间所配置的风机型变风量末端装置(Variable Air Volume Box,VAV-Box)往往采用整数阶PID或PID-PI串级的调节方式,会导致室温控制的稳态误差和超调量均较大以及室内静压波动的问题。鉴于此,本文提出了风机型VAV-Box室温PI^λD^μ-室内送风量PI^λ串级控制策略和修正的人群搜索算法实施控制器参数整定的设计理念。首先,结合空调工艺要求和自动控制技术,对风机型VAV-Box作用下的室温被控对象、室内温度和室内送风量测量变送器、室温PI^λD^μ控制器、室内送风量PI^λ控制器、变频器和送风机分别进行建模;其次,构建修正的人群搜索算法对PI^λD^μ和PI^λ两个控制器的8个参数进行整定,获取最佳值;最后,借助MATLAB工具,对该串级调节系统进行组态和数值模拟其控制效果。结果表明:基于修正的人群搜索算法的PI^λD^μ和PI^λ控制器参数整定和该串级调节系统在理论上是可行的,且相应的室温控制性能指标满足空调工艺的相关要求。
