Smith-模糊PID：优化空气能热泵控制系统的革新策略

该篇毕业论文深入探讨了基于Smith--模糊PID的空气能热泵过程控制系统的研究。随着北方冬季对环保和能源效率的需求提升，空气能热泵因其清洁、安全和高效的特点，逐渐成为替代燃煤供暖的重要解决方案，受到广泛关注。然而，随着技术的发展，空气能热泵控制系统面临更多挑战，如主汽温的非线性和时延性增强，使得传统PID控制方式显得力不从心。 论文首先对空气能热泵的工作原理、系统组成、制冷制热状态下各部件的静态和动态特性进行了详尽分析，并引用逆卡诺循环理论，构建了系统的仿真模型。作者比较了不同智能控制方式，指出模糊控制算法在温度控制中的适用性，因为其能够处理复杂的输入输出关系。 接着，论文设计了一种模糊PID控制算法，包括规则选择、模糊控制器的设计以及匹配模糊化和解模糊的方法。模糊控制器的类型也被确定，以便实现更精确的温度控制。在此基础上，作者引入Smith预估补偿控制，将之与模糊PID结合起来，创建了Smith-模糊PID控制器。通过Matlab软件进行仿真，该控制器在无干扰情况下的性能表现出响应速度快、超调量小和调节迅速的优势。 面对实际应用中的干扰信号，论文进行了实验数据分析，结果显示在有扰动的情况下，Smith-模糊PID控制方案仍然展现出优于传统PID和模糊PID的控制效果。这验证了设计的可行性，表明该控制器对于复杂且动态的空气能热泵系统具有良好的适应性和稳定性。 关键词包括空气能热泵、PID控制、模糊控制、Smith滞后补偿以及Matlab，研究类型定位为基础研究。这篇论文不仅提供了创新的控制策略，也为优化空气能热泵过程控制提供了有价值的理论依据，对于推动行业的技术进步具有重要意义。