1、中央空调末端控制器设计 1 目 录 摘 要 I Abstract II 第 1 章 绪 论 1 1.1 课题背景 . 1 1.2 模糊控制的历史背景 2 1.3 模糊控制的基本原理 3 1.4 设计指标 . 4 1.5 本文的工作 . 4 第 2 章 中央空调末端控制器技术与设计方案 5 2.1 几种控制技术比较 . 5 2.1.1 PID 控制技术 5 2.1.2 自适应控制技术 . 5 2.1.3 鲁棒控制技术 . 6 2.1.4 预测控制技术 . 6 2.1.5 最优控制技术 . 7 2.2 温度模糊控制器的原理及特点 7 2.3 模糊控制算法 . 8 2.3.1 模糊化的过程 . 8
2、2.3.2 模糊控制规则及其生成 . 10 2.3.3 反模糊化 . 11 2.3.4 模糊推理 . 11 2.4 设计方案论证 11 第 3 章 中央空调末端控制器硬件设计 14 3.1 单片机系统电路 . 14 3.1.1 单片机选型 14 3.1.2 晶振电路设计 16 3.2 温湿度传感器 17 中央空调末端控制器设计 2 3.2.1 SHT11 简介 . 17 3.2.2 SHT11 引脚功能 . 17 3.2.3 SHT11 的内部结构和工作原理 . 18 3.2.4 SHT11 应用设计 . 19 3.3 键盘电路 . 21 3.4 显示电路 22 3.5 执行机构 . 23 3
3、.6 硬件抗干扰 . 24 第 4 章 中央空调末端控制器软件设计 26 4.1 主程序 . 26 4.2 数据采集子程序 . 27 4.2.1 键盘扫描程序 27 4.2.1 温湿度测量程序 28 4.3 模糊运算子程序 30 4.3.1 模糊控制器变量 . 30 4.3.2 语言赋值表与控制规则表 . 30 4.3.3 模糊控制算法实现 . 31 4.4 软件抗干扰措施 . 32 第五章 中央空调末端控制器仿真 34 5.1 仿真软件 34 5.2 仿真过程 . 34 5.2.1 FIS 编辑器. 34 5.2.2 隶属度函数编辑器 . 35 5.2.3 规则编辑器 . 36 5.2.4
4、规则观察器 . 37 5.3 仿真结果 38 结 论 40 参考文献 41 中央空调末端控制器设计 3 致 谢 42 附录 A 中央空调末端控制器硬件原理图 . 43 附录 B 源程序 . 44 中央空调末端控制器设计 I 摘 要 中央空调是现代建筑的一个必需的基础设施，在人们的日常生活中具有重要地位。 通过对中央空调的多参数采集，采用模糊控制技术对系统整体运行进行优化，取代传统 的定流量控制方式，实现了空调系统的冷媒供给随末端负荷需求而变化，提供更先进的 节能控制运行模式和管理技术平台。 本设计以 AT89S51 单片机为模糊控制器，结合温湿度传感器、LED 数码管、按键、 直流电机等，组成
5、一个中央空调末端控制器。在此系统中，温湿度传感器将获取的数据 已数字信号传送给单片机。 单片机将给定的温湿度与测量的温湿度相比较， 得出偏差量。 然后根据模糊空算法得出控制量。然后通过直流 PWM 调压控制电机转速，实现对风机速 度和冷媒流量的无级调节。最后通过 Matlab 提供的 Simulink 模块对模糊控制进行仿真 验证。 关键词：单片机；模糊控制；中央空调；温湿度控制 中央空调末端控制器设计 II Abstract Central air-conditioning is a necessary basis equipment in modern building, which pl
6、ays an important role in peoples daily life. Based on the fuzzy control technology, we present the advanced control models and technology platforms which could optimize the whole former system, substitute with fixed power supply, and supply power based to extreme demand, implement air-conditioning systemsupplies change along with the terminal load demand, economize of the former systems energy consumption on the premise that satisfy extreme demand. The design use AT89S51 microcontroll
