水溫的模糊自適應控制及其應用研究.pdf

1、太陽能熱水器系統(tǒng)是一個時變的非線性復雜系統(tǒng)，如何實現其智能控制，是太陽能熱水器控制系統(tǒng)研究領域中的一項重大課題。目前，太陽能熱水器系統(tǒng)的理論研究與實際應用已取得了一定的進展，它們應用了廣義預測控制、PID控制、經典的模糊控制、不確定性多目標規(guī)劃等方法，這些方法具有一定的局限性，由于系統(tǒng)參數是事先確定下來的，系統(tǒng)運行中它們不具有自適應性，當外界環(huán)境變化較大時，控制效果較差。本文通過研究模糊自適應控制理論，設計了一個模糊自適應控制器對太陽能

2、熱水器系統(tǒng)的電加熱進行控制，實現了太陽能熱水器水溫的自動調節(jié)，使熱水器能根據用戶的使用習慣自動調節(jié)水溫。 由于太陽能熱利用系統(tǒng)具有時變性、非線性性和模糊性，很難用精確的數學模型來描述它，常規(guī)的控制方法得到的控制效果不太理想，因此為了獲取系統(tǒng)的非線性特性，本文提出利用輸入輸出數據對，采用帶有遺忘因子的遞推最小二乘法對系統(tǒng)進行辨識。模糊控制不需要建立被控系統(tǒng)的精確數學模型，而用語言變量來描述系統(tǒng)；神經網絡具有非線性映射、自學習能力及

3、并行處理信息等優(yōu)點，因此本方案把模糊控制與神經網絡結合起來，將模糊控制中的隸屬函數和模糊規(guī)則轉換到神經網絡中，利用神經網絡自學習功能進行訓練，不斷修正神經網絡的連接權重，以便達到調整隸屬函數的分布，實現對控制器的優(yōu)化。 本文對太陽能熱水器閉環(huán)系統(tǒng)進行了仿真試驗，并讓它同經典的模糊控制進行了比較，比較結果表明，采用本文所提出的模糊自適應控制系統(tǒng)對太陽能熱水器的水溫進行控制時，具有推理速度快，跟蹤性能好，穩(wěn)態(tài)誤差小的優(yōu)點。