蚁群优化提升变风量空调系统温度控制精度

本文主要探讨了2012年发表在《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》的一篇关于"蚁群优化控制在变风量空调系统中的应用"的研究论文。作者朱栋华、李肇惠和田晓曦针对变风量空调系统存在的惯性大、时间滞后以及单独使用PID控制器效果不佳的问题，提出了采用蚁群优化算法来改进控制策略。 PID（比例-积分-微分）控制器是传统空调系统中常用的控制方法，但其在处理复杂系统动态特性时可能表现欠佳。变风量空调系统因其能根据实际需求动态调节空气流量，对室内温度的控制至关重要。然而，这种系统的动态响应特性使得PID控制器难以达到理想的控制效果。 作者通过将蚁群优化算法应用于变风量空调系统的室内温度控制环节，利用Matlab软件进行仿真模拟，旨在优化控制过程中的关键性能指标，如上升时间、超调量和调整时间。在优化前，PID控制器的动态指标表现为上升时间tr为50秒，调整时间ts为276秒，且有30%的超调量σ。通过应用蚁群优化算法，这些指标得到了显著改善：上升时间缩短至112.5秒，调整时间减少到88秒，超调量大幅下降至3.5%。这表明，蚁群算法成功地解决了原有控制问题，提升了系统的自适应性，确保了温度控制的稳定性与准确性。 这项研究展示了蚁群优化算法在复杂系统控制中的潜力，特别是在提高系统响应速度、减少超调并增强系统适应环境变化的能力方面。这对于优化变风量空调系统的运行效率和舒适性具有重要意义，也为其他领域的控制系统设计提供了新的思路和技术参考。