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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

温度控制是科研和实际生产生活中经常用到的一类控制系统，已经深入到人们生活的各个方面，温度控制是一个与人们生活息息相关的实际问题，对温度控制的精度、稳定性、可靠性等要求也越来越高，因此研究温度控制系统具有广泛的应用和实际意义。

而温度控制的最重要的应用之一就是空调，也就是空气调节器，是一种用于给空间区域提供处理空气的机器。它的功能是对该房间或一定区域内空气的温度、湿度、洁净度、空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或生产环境的要求。空调使得人们的生活环境更加舒适，也满足了生活生产过程中对环境的要求。随着全球气候日益变暖，人们对空调的需求越来越大，如何使空调系统在满足舒适度基础上又拥有较好的控制方案已经成为一个越来越重要的问题。

作为一个变量多、复杂程度高、时变性大的温度控制系统，该系统中各项因素之间的关系十分复杂,存在严重的非线性和强耦合关系。模糊控制在解决这类问题时具有明显的优越性，它的主要优点在于它的鲁棒性，模糊控制是一种基于规则的控制，它直接采用语言型控制规则，在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型，因而使得控制机理和策略易于接受与理解，设计简单，便于应用，尤其对那些数学模型难以获取，动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。但是模糊控制也存在一定的弊端，它的控制不够精确且模糊规则的制定也较为复杂，所以联想到将传统pid控制和模糊控制相结合，共同应用于空调控制系统中，实现最优控制。

2. 研究的基本内容

本研究以房间温度调节为系统控制目标，由于空调温度控制系统具有大延迟，参数时变，大惯性和非线性等特性，建立精确的数学模型较为困难，使得传统的pid控制方法显得较为乏力。

对于空调房间温度控制存在的这些问题，先针对具体的温控对象建立其数学模型，再运用传统的pid控制，分析各种控制规律对系统控制品质的影响，以及各种干扰情况下系统的适应性。

之后建立温度模糊控制系统，仿真分析其性能，并在改进后进行算法研究，再建立针对室温对象的模糊史密斯控制系统，观察控制品质。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1、对整个温度的模糊控制系统的各种场景现状进行调研后，掌握大致的研究现状及特点，再将范围缩小到空调温度控制系统，整理当今主要研究方向及发展趋势。（2018年11月-2018年12月）2、回忆大学期间学习的MATLAB和simulink等软件的使用方法，并进一步学习仿真的方法。（2018年12月-2019年1月）3、学习各种控制模型以及参数整定的方法。（2019年1月）4、建立具体的空调房间温度对象的数学模型，并结合此系统，建立PID控制模型，讨论各控制规律对控制品质的影响，以及控制系统的抗干扰性能。（2019年1月-2019年2月）5、建立室温模糊控制系统，以及改进型模糊控制系统，根据模糊控制算法对其进行仿真分析。（2019年2月-2019年3月）6、基于改进型模糊控制，建立针对室温对象的模糊史密斯控制系统，讨论其控制品质及性能。（2019年3月）7、结合具体的室温系统，建立模糊PID参数自整定控制系统，并进行控制效果分析以及抗干扰分析，使其具有更加稳准快的控制效果。（2019年3月-2019年4月）8、比较并总结不同控制方法对房间室温的控制性能的异同。（2019年4月）9、撰写条理清晰，逻辑严谨的学业论文，并使文章排版满足学校要求。（2019年4月-2019年5月初）

4. 参考文献

[1]黄德先.过程控制系统[m].北京：清华大学出版社,2011.

[2]王正林.matlab/simulink与控制系统仿真[m].第3版.北京：电子工业出版社,2012.

[3]黄贞辉.家用变频空调温度模糊控制算法研究[j].上海理工大学学报,2013,35(2).