空气能热水器模糊控制温度整定资料
即热式电热水器模糊温度控制器的研制
一、引言
一、引言
即热式电热水器具有加热速度快、节能环保、安全可靠等优点，因此在家庭、 商用等领域得到广泛应用。然而，由于即热式电热水器没有储水箱，因此对于温 度的控制要求较高。传统的温度控制器多采用PID控制算法，这种算法对于一些 非线性、时变性的系统控制效果不佳。因此，本次演示提出了一种基于模糊控制 理论的即热式电热水器模糊温度控制器，以提高控制精度和稳定性。
五、结论与展望
展望未来，随着智能家居和物联网技术的快速发展，模糊温度控制器将有更 大的应用空间。例如，可以通过无线网络与智能设备连接，实现远程控制和监测； 也可以与其他家用电器进行联动，优化家庭能源的使用效率。此外，随着技术的 发展，可以进一步优化模糊控制算法，提高控制精度和自适应性。
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二、相关技术综述
二、相关技术综述
模糊控制理论是一种基于模糊集合论和模糊逻辑的控制方法，适用于一些非 线性、时变性的系统。在电热水器领域，模糊控制理论的应用也日益广泛。例如， 一些研究者将模糊控制应用于电热水器的水位控制，取得了良好的控制效果。在 温度控制方面，模糊控制理论也可以通过适当的控制算法实现对温度的精确控制。
2、软件设计：编写适用于模糊温度控制器的软件程序，实现温度信号采集、 模糊逻辑运算、控制指令输出等功能。
三、模糊温度控制器原理与设计
3、人机交互：为了方便用户操作，可以设计可视化的人机交互界面，以实现 加热开关机、温度设定等功能。
四、模糊温度控制器性能测试
四、模糊温度控制器性能测试
为了验证模糊温度控制器的性能，需要进行以下测试：
四、模糊温度控制器性能测试
通过以上测试，可以得出模糊温度控制器在各方面的性能表现，以验证其有 效性。
五、结论与展望
模糊PID在热泵热水器水温控制中的应用
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供热系统模糊自整定PID控制的操作指南
供热系统模糊自整定PID控制的操作指南供热系统模糊自整定PID控制的操作指南供热系统模糊自整定PID控制操作指南供热系统模糊自整定PID控制是一种常用的控制方法，可以根据实时的供热需求自动调整控制参数，以实现系统的稳定运行和节能优化。
下面将介绍一种逐步思考和实施的操作指南。
1. 确定控制目标：首先，需要明确控制目标，例如保持供热温度稳定在设定值附近，或者根据供热负荷变化自动调整供热输出。
2. 收集系统数据：收集供热系统的相关数据，包括供热温度、供热负荷、供水流量等。
这些数据将用于模糊控制算法的计算和参数调整。
3. 设计模糊控制器：根据系统特性和控制目标，设计模糊控制器的输入和输出变量。
输入变量可以是供热温度误差和供热负荷变化率，输出变量可以是供热输出。
选择合适的模糊集合和模糊规则，以反映实际的供热控制逻辑。
4. 初始参数设定：根据经验或者系统特性，设定初始的模糊控制参数。
这些参数包括模糊集合的边界和中心值，模糊规则的权重等。
初始参数的设定可以根据实验结果进行调整。
5. 实时数据采集：将实时的供热系统数据输入到模糊控制器中。
这些数据可以通过传感器或者数据采集系统获取。
6. 模糊推理计算：根据输入数据和模糊规则，进行模糊推理计算，得到模糊输出。
这个输出表示了供热输出的调整幅度。
7. 去模糊处理：将模糊输出转化为具体的控制量，可以采用去模糊处理方法，例如重心法、最大值法等。
去模糊处理后得到的控制量即为供热系统的实际输出。
8. 控制参数调整：根据实际的供热效果和控制需求，可以进行控制参数的调整。
可以根据实验结果或者专家经验进行调整，以达到更好的控制效果。
9. 性能评估和优化：对控制系统的性能进行评估和优化。
可以根据控制误差、响应时间、稳定性等指标进行评估，进一步调整控制参数，以提高系统的性能和稳定性。
10. 持续监控和维护：在实际运行中，持续监控控制系统的运行情况，及时调整参数和处理故障。
定期进行系统维护和检修，确保供热系统的稳定运行和控制效果。
关于电热水器模糊PID水温控制系统的设计
最后, 用在线自整定的 P ID 参数就可根据 P ID 控制算法公式计算出输出控制量 U。
其中, 位置公式为:
U ( n ) = Kp E ( n ) + KI E E ( n) + kD EC ( n) 增量公式为:
( 4) 2)
VU ( n ) = Kp [ E( n ) - E ( n - 1 ) ] + KI E( n) + KD [ E ( n ) - 2E ( n - 1 ) + E ( n - 2 ) ]
学报, 2004, 27 ( 11) : 15471 [ 8] 董玉福, 高炳乾, 子莲鹰, 等 1云南少数民族 地区不同 年龄城 乡居民体 育健身 现状及对 策
研究 [ J] 1 大理学院学报, 2007, 6 ( 12) : 741 [ 9 ] 卢元镇编著 1 中国体育社会学 [ M ] 1北京: 北京体育大学出版社, 2000: 791 [ 10] 韩国圣, 吴文新, 张捷 1 大学生闲暇时间利用与教育引导初探 ) ) ) 以山东大学威海分 校为
例 [ J] 1 华东经济管理, 2008, 22 ( 6) : 112) 1131 [ 11] 董玉福, 高炳乾, 子 莲 鹰, 等 1 云 南少 数 民 族地 区 城 乡 居民 体 育 健身 现 状 及对 策 研 究
热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法
热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法热水锅炉温度控制的模糊ＰＩＤ参数自整定方法张秀滢刘强（中煤邯郸设计工程有限责任公司）摘要：针对热水锅炉温度控制中ＰｌＤ参数人工整定的困难和参数自整定的必要性，对Ｆｕｚｚｙ―ＰＩＤ参数自整定原理和方法进行了讨论，并对燃煤热水锅炉供暖系统进行了试运行，表明其正确、有效和实用性。
关键词：锅炉温度控制模糊ＰＩＤ参数自整定ｋ．为．Ｋ『厂一模糊比例、积分、微分系数比例系数Ｋ，＝Ｋ；＋胆，Ｅ吼（２）积分系数Ｋ，＝Ｋ，＋胆，Ｅｑｉ（３）微分系数Ｋ庐Ｋ升陋，Ｅａｄ（４）０引言ＰＩＤ算法由于其结构简单、鲁棒性好和可靠性高的特点，成为迄今为止应用最广泛的控制算法。
然而在热水锅炉的温度控制中，由于被控对象具有非线性、时变、大滞后等特点，且热水锅炉温度控制受环境温度和燃料等诸多因素影响，导致难以建立精确的数学模型，难以确定最佳的控制器参数。
此时，传统的ＰＩＤ控制对进一步提高控制对象的质量遇到了极大的困难，难以获得良好的效果。
为了克服常规ＰＩＤ调节器的不足，提高其性能，人们进行了进一步的研究。
模糊控制是智能控制理论的一个分支，近十年来正以它全新的控制方式在控制界受到了极大的重视并得到了迅速发展。
与传统的ＰＩＤ控制方式相比，它具有特别适合于那些难以建立精确数学模型、非线性和大滞后的过程等特点。
但是经过深入研究，也会发现基本模糊控制存在着其控制品质粗糙和精度不高等弊病。
因此，本文提出一种将模糊控制和ＰＩＤ控制相结合起来，通过模糊控制实现ＰＩＤ参数自整定的方法来调节锅炉出水温度。
这种Ｆｕｚｚｙ―ＰＩＤ策略，模糊控制的采用不是代替ＰＩＤ控制，而是对传统控制方式的改进和扩展，它既保持了常规ＰＩＤ控制系统结构简单、使用方便、鲁棒性强、控制精度高的优点，又采用模糊推理的方法实现了ＰＩＤ参数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄ的在线自整定，兼具了模糊控制灵活性、适应性强的特点，相比单纯的任一种控制效果都要好。
关于电热水器模糊PID水温控制系统的设计
关于电热水器模糊ＰＤ水温控制系统的设计 Ｉ
夏世 英
（ 贵州大学 人文学院， ’ 贵州 贵阳 ５０ ２ ） ５０ ５
摘 要： 普通电热水器都是采用手动方式改变冷、 热进水阀的旋转 角度 来调 节水温的， 而温度是一 个非线性、 大时变和大滞后 的被控对 象， 在调节进水 阀的过程 中有 时很难把握控制力度 ， 这样很容 易造成水电资源浪费， 而且在使 用时也带来很 多不便． 本文设计 了一种采用模糊 ＰＤ控制算法的恒 Ｉ
ｐ ｅ ｅ ｔ ｏ ｓａ ｔｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｒ ｓ ｎ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｗｈｉｈ ａ ｊ ｓｓ ａ ｌ ｆｒ ｔ ｔｏ ｆｈ ｔａ ｄ ｃ ｌ — ｃ ｄ ｕ ｔ ｎｇｅ ｏ ｏ ａ ｉｎ ｏ ｏ ｎ ｏ ｄ ｗａ
ｒ ｔ ｔ ｏｎ ａ ｏ ａ ｉ ｎｇｌ ｆ ｔ ｔ ａ ｅ ｏ ｈｅ ｈｏ ｎｄ ｏｌ ｗ ａｔ ｒ ｉ ｌ ｌ ｖ ．Ｔｅ ｐｅ ａｔ ｅ ｉ ｎ ｃ ｄ ｅ ｎ ｅｔ ｖａ ｅｓ ｍ ｒ ｕｒ ｓ ａ ｏｎｌ ｎｅ ｒ ａ ｇ ｉ ｅ－ｖａ ｙ ｉ ａ ，ｌ ｒ ｅ ｔ ｍ － ｒ－
空气能温度控制器说明书
空气能温度控制器说明书
空气能温度控制器是一种智能化的温度控制设备，可以通过感知室内温度并自动调节，以达到舒适的室内温度。
以下是空气能温度控制器的使用说明：
1. 设备安装：将温度控制器安装在室内墙壁上，确保其与室内温度有良好接触，以便准确感知室内温度。
2. 设定温度：通过温度控制器的操作面板设定您所需的室内温度。
通常温度控制器的设定范围在16℃-30℃之间。
3. 连接电源：将温度控制器的电源线连接到电源插座上，确保电源正常供应。
4. 启动控制：按下温度控制器的开关，启动其温度控制功能。
此时，温度控制器开始感知室内温度，并根据设定的温度自动调节室内温度。
5. 自动调节：当室内温度低于设定温度时，温度控制器会自动开启空气能设备，提高室内温度；当室内温度高于设定温度时，温度控制器会自动关闭空气能设备，降低室内温度。
6. 注意事项：
定期检查温度控制器的运行状态，确保其正常工作。
保持温度控制器的清洁，避免灰尘和污垢影响其正常工作。
当您离开房间或不再需要调节温度时，可以关闭温度控制器，以节省能源。
7. 常见问题及解决：
温度控制器无法启动：请检查电源是否正常，以及温度控制器是否损坏。
如有问题，请联系专业人员进行维修或更换。
温度调节不正常：请检查温度传感器是否正常工作，以及空气能设备是否正常运行。
如有问题，请联系专业人员进行检修或更换相关部件。
以上为空气能温度控制器的一般使用说明，具体操作可能会因不同品牌和型号而有所差异。
如有疑问，请参照产品说明书或联系厂家或专业人员咨询。
基于供热系统的模糊自整定PID控制
基于供热系统的模糊自整定PID控制基于供热系统的模糊自整定PID控制基于供热系统的模糊自整定PID控制是一种常用的控制方法，可以在不需要精确参数调整的情况下，实现对供热系统的稳定控制。
下面将逐步介绍该方法的实施步骤。
第一步：系统建模首先，需要对供热系统进行建模。
这包括确定系统的输入和输出，以及它们之间的关系。
对于供热系统来说，输入可能是供热系统的控制信号，如阀门开度或泵的转速；输出可能是供热系统的温度或压力。
通过采集实际供热系统的数据，可以建立一个数学模型来描述系统的动态特性。
第二步：确定模糊控制器的输入和输出在模糊控制器中，需要确定模糊输入和输出的范围。
模糊输入通常是系统的误差和误差变化率，而模糊输出是控制器的输出信号。
根据供热系统的特性，可以确定这些范围的取值。
第三步：设定初始模糊规则库模糊规则库是模糊控制器的核心，它描述了输入和输出之间的关系。
在初始阶段，可以根据经验或专家知识设置一些初始的规则。
这些规则可以根据供热系统的特性来确定，如如果误差大且误差变化率大，则输出增大。
第四步：模糊化输入在进行模糊推理之前，需要将输入值模糊化。
这可以通过将输入值映射到相应的模糊集合上来实现。
模糊化过程基于模糊集合的隶属度函数，这些函数描述了输入值对于每个模糊集合的隶属程度。
第五步：进行模糊推理模糊推理是通过应用模糊规则库来确定输出值的过程。
在模糊推理中，根据模糊化的输入值和模糊规则库，可以确定每个规则的激活度。
然后，可以根据这些激活度来确定输出值。
第六步：去模糊化输出在模糊控制器中，输出是模糊的，需要将其转化为具体的控制信号。
这可以通过去模糊化过程来实现，其中使用隶属度函数来计算输出值的模糊平均值。
第七步：控制器输出最后，根据去模糊化的输出值，可以确定供热系统的控制信号。
这个控制信号可以是阀门的开度或泵的转速，以控制供热系统的温度或压力。
以上是基于供热系统的模糊自整定PID控制的步骤。
通过这些步骤，可以实现对供热系统的稳定控制，而无需精确地调整PID参数。
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总结
• 本学期学习的智能控制课程即将结束，但是这门课对我们 控制工程专业的学生无论是理论还是实践，帮助都非常大。
热泵热水器基本部件原理图
是不是似曾相识？对，原理和空调、冰箱一样，将制冷剂作为热能的“搬运工”。
模糊控制器的设计
• 常见的空气源热泵热水器采用定时定温工作模式启停 热水器加热。热泵热水器的工作效率受环境气候和被加热 水温的影响，运行性能波动很大，当环境温度降低或被加 热水温升高时，热泵的工作效率也随之降低，温度过低时， 热泵甚至无法工作。 • 常规的控制模式存在明显缺陷：系统运行性能不稳定， 热泵性能系数(COP)受环境温度和加热设定温度的影响而 波动，环境温度过低或是水箱设定温度过高都会导致COP 明显下降，此外，舒适性能无法满足用水要求较高的用户。 当水箱水温较低时，如果没有进行预先加热实际用水水温 将会偏低。(可以想象逆流而上的小艇，当水流非常湍急 时的艰难。)
模糊控制器的设计
• 确定模糊控制器结构的主要工作是确定模糊 控制的输入变量和输出变量。新型空气源热泵热 水器模糊控制器兼顾用户的用水习惯、控制器本 身的控制精度和动态特性，因此采用多维模糊控 制器。控制器的输入变量分别为（七日内）水箱 平均用水量 Q、前一日最低水温（Tlow）和最低水 温变化量 （ΔT low），输出变量为热水器设定温 度值（Tset）。 • 三个输入量都有相应的传感器获取并计算得 到。
模糊控制器结构
• 其结构形式如下图所示。
模糊控制器的设计
• 在模糊控制器中，输入变量平均用水量 Q 、前一日最 低水温（Tlow）和最低水温变化量 （ΔT low ）均采用5个模 糊变量描述；输出变量热水器设定温度值（Tset）采用7个 模糊变量描述。
模糊化
模糊控制器的设计
• • • • • • • • • • 规则1：如果Q高且Tlow低且ΔTlow 下降快，那么Tset高 规则2：如果Q高且Tlow 高且 ΔTlow下降快，那么 Tset略高 规则3：如果Q高且 Tlow低且ΔTlow上升快，那么 Tset适中 规则4：如果Q高且Tlow 高且 ΔTlow上升快，那么Tset略低 规则5：如果Q低且Tlow低且ΔTlow下降快，那么 Tset略高 规则6：如果Q低且Tlow高且ΔTlow下降快，那么 Tset适中 规则7：如果Q低且Tlow 低且ΔTlow上升快，那么Tset略低 规则8：如果Q低且Tlow高且ΔTlow上升快，那么Tset低 ...... 规则125
智能控制 ——空气能热水器温度值设定的模糊控制
• • • 组员： ×× 主讲： ×× 指导教师：××
课题背景
在上世纪七十年代，伴随着石油危机，温室效应和持续增 长的能源需求等问题的出现，热泵热水器可行性研究和利用在 全球范围内引起了广泛的关注。 热泵供热不但比用电能直接供热经济得多，而且比用燃料 燃烧供热也要经济。
• 把以上125条规则化为后面的图表。
建立模糊控制规则表
模糊控制器的设计
• • • • • 模糊推理 模糊控制器的模糊推理决策过程采用MAX-MIN 推理方式。 1.实时把传感器得来的三个输入数据 进行规则匹配 2.通过上一步得到被触发的规则 3.规则前提推理，前提之间通过取小运算得到每条规则总 前提可信度 • 4.将第二步得到的模糊推理表和第三步得到的规则前提可 信度表进行取小运算 • 5.模糊系统总可信度输出为各条规则可信度推理结果的取 大 • 6.逆模糊化过程采用普通加权平均法 。至此，输出精确的 温度设定值。