<!-- $sign哪個頁面$digit位置$way等h不循環(huán)TR；X循環(huán)TR；$num顯示個數(shù) --><!--畫中畫廣告結(jié)束--> 摘要：在制冷空調(diào)系統(tǒng)中采用電子膨脹閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱力膨脹閥，將為各種調(diào)節(jié)控制技術的應用提供廣闊的前景。介紹了模糊控制器的設計及其在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應用。
關鍵詞：模糊控制器 制冷空調(diào)系統(tǒng) 電子膨脹閥
采用蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的制冷空調(diào)系統(tǒng)的制冷量是通過調(diào)節(jié)制冷劑的循環(huán)量來實現(xiàn)的。而制冷劑的循環(huán)量通常采用熱力膨脹閥來控制調(diào)節(jié)，目的是保證制冷量與熱負荷相匹配，使蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。但熱力膨脹閥感溫系統(tǒng)的熱慣性大，滯后現(xiàn)象嚴重，導致控制系統(tǒng)性能不佳，甚至會出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控等現(xiàn)象。
隨著電子膨脹閥的出現(xiàn)，對膨脹閥的開度控制逐步簡便，通過單片機、ＰＣ機對制冷系統(tǒng)實行控制是大勢所趨。由于制冷系統(tǒng)具有滯后大、非線性的特點，存在很多不確定的外界因素，很難建立精確的數(shù)學模型。目前，控制領域還大量采用ＰＩＤ控制方式。ＰＩＤ參數(shù)的選擇及調(diào)整不便仍是普遍存在的難題。
模糊控制是近十年來發(fā)展最快的一項控制技術，已成功地應用于各種各樣的控制系統(tǒng)中。因為引入了人類的邏輯思維方式，使得模糊控制器具有一定的自適應控制能力，有很強的魯棒性和穩(wěn)定性，因而特別適用于沒有精確數(shù)學模型的實際系統(tǒng)。本文將簡單實用的模糊控制方法引入制冷空調(diào)系統(tǒng)中，取得了一定的成果。
１ 制冷模糊控制系統(tǒng)原理
制冷模糊控制系統(tǒng)原理圖如圖１所示。
模糊控制器有單輸入單輸出型和兩輸入單輸出型兩種常用型式。為了提高控制精度和速度，我們采用兩個輸入為偏差和偏差變化率及控制變量輸出的兩輸入單輸出控制方式。
輸出所得到的過熱度與設定的過熱度比較，形成反饋回路，其結(jié)果誤差ｅ作為模糊控制器的輸入量。誤差ｅ和誤差變化率Δｅ作為輸入量，經(jīng)過模糊控制器模糊化成為模糊矢量和Δ。再由、Δ和模糊關系控制規(guī)則（模糊關系矩陣），根據(jù)推理合成規(guī)則進行模糊決策，得到控制量。
２ 模糊控制器的設計
模糊控制器的實現(xiàn)是由３部分組成的：實測值的模糊化、模糊關系矩陣的獲取、模糊決策。
2.1 實測值的模糊化
因為在模糊邏輯推斷中運用了語言變量，而模糊控制器的輸入、輸出是確定值，所以要求有模糊化過程——將輸入的確定輸入值變成模糊變量值，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制作用。
設計模糊控制器的第一步是確定語言變量、語言值和隸屬函數(shù)。例如：語言變量 “蒸發(fā)器出口制冷劑的過熱度”可以取各種語言值，如“過熱度很大”、“很小”、“適中”。那么，多個語言值的集合就構(gòu)成了語言變量的取值范圍。而一個語言值，如“過熱度很大”，其物理意義則包含了模糊信息，可以用一個隸屬函數(shù)來描述。隸屬函數(shù)有多種形式，實際控制系統(tǒng)中常用三角形、梯形和Ｓｉｎｇｌｅｔｏｎ來作為隸屬函數(shù)。
本文涉及的模糊控制器有兩個輸入信號和一個輸出信號，分別為：
（1）輸入語言變量之一，記為，是蒸發(fā)器出口過熱度偏差，＝ｓ－ｙ°Ｃ
（2）輸入語言變量之二，記為Δ，是蒸發(fā)器出口過熱度偏差變化率，Δ＝[ｅｉ＋１－ｅｉ]°Ｃ；
（3）輸出語言變量，記為Ｕｔ，是電子膨脹閥在６秒周期內(nèi)連續(xù)開啟的時間，單位為秒，它對應電子膨脹閥開度大小。
蒸發(fā)器出口過熱度偏差是指實測被控對象的蒸發(fā)器出口過熱度減去設定蒸發(fā)器出口過熱度值的差。我們將蒸發(fā)器出口過熱度控制范圍分為模糊控制區(qū)和確定控制區(qū)，以蒸發(fā)器出口過熱度設定值的±１．０°Ｃ為界。蒸發(fā)器出口過熱度在設定值的±１．０°Ｃ以內(nèi)為模糊控制區(qū)，以外為確定控制區(qū)。而在模糊控制區(qū)，將蒸發(fā)器出口過熱度偏差分為７個模糊狀態(tài)：ＰＢ正的大蒸發(fā)器出口過熱度偏差��；ＰＭ正的中蒸發(fā)器出口過熱度偏差��；ＰＳ（正的小蒸發(fā)器出口過熱度偏差��；Ｚ正的零蒸發(fā)器出口過熱度偏差）；ＮＳ負的小蒸發(fā)器出口過熱度偏差�。唬危停熦摰闹姓舭l(fā)器出口過熱度偏差）；ＮＢ負的大蒸發(fā)器出口過熱度偏差）。將蒸發(fā)器出口過熱度偏差計算，圓整，并將±１．０°Ｃ的范圍細分為１３個點，分別給出了它們對７個模糊狀態(tài)的隸屬度值，即輸入語言變量的取值：負大，負中，負小，零，正小，正中，正大 ，表示符號ＮＢ、ＮＭ、ＮＳ、Ｚ、ＰＳ、ＰＭ、ＰＢ。語言值的隸屬函數(shù)選擇三角形和梯形，如表１所示。
表1 輸入e模糊化
e
語言 | -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 |
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