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1 

基于

MATLAB

的智能变频空调模糊控制器设计与仿真

变频空调控制系统可以根据环境热负荷的变化来控制压缩机的转速，

从而控

制空调器的制冷量〔制热量〕

。当室内需要急速降温或急速升温、室内空调负荷

加大时压缩机转速在微处理器的控制下加快，

制冷量

(

或制热量

)

按比例增加

;

当室

内负荷减小时，压缩机转速那么按比例减小，因此，随着季节和昼夜的变化，空

调器的变速运转既可以节能又可保证房间内舒适。

变频空调器控制系统改善了普

通空调控制系统的缺乏，

具有很多优点：

如压缩机采用了比单相电机效率更高的

三相电机，

在电机的控制上采用了变频调速技术，

在室内温度的调节上那么引入

了自动控制理论，

采用了智能模糊控制的控制策略，

使得在大局部运转时间电机

的运转速度能和室内的负荷相协调，

防止了压缩机的断续运转，

与普通空调相比

有效地延长了压缩机的使用寿命；

压缩机从低频启动，

启动电流小，

对电网无冲

击，对其它电器无干扰等；启动后，压缩机可以高速运转，快速接近设定温度；

当室内温度趋向设定温度时，压缩机低速运转，减少开停次数，降低室温波动，

进步舒适度等。

因此，

变频空调的出现是空调器开展的一次变革，

有广阔的开展

前景，是空调的一个重要开展方向。

1 .

基于

MATLAB

的变频空调模糊控制器设计过程

MATLAB

是美国的

MATHWORKS

公司于

1982

年推出的一套高性能的数值

计算软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个

方便的、界面友好的用户环境。在这个环境下，对所要求的问题，用户只需简单

的列出数学表达式，

其结果便以数值或图形方式显示出来，

并且在它的界面下可

以编写程序、运行程序并跟踪调试程序。

MATLAB

环境下的“模糊推理系统工

具箱〞

(Fuzzy Inference System Toolbox For Matlab)

，该工具箱集成度高，内容丰

富，

根本包括了模糊集合理论的各个方面，

其功能强大和方便易用的特点得到了

用户的广泛欢送，现已经成为模糊控制系统设计的首选工具

[5]

。

MATLAB

提供

的

simulink

是一个用来对动态系统建模、

仿真和分析的软件包。

它支持连续、

离

散及两者混合的线形和非线形系统。

Simulink

包括多个子模型库，

每个子模型库

中又包含多个功能模块。

利用这些模块可以较容易的建立系统模型，

然后直接进

展仿真，并可由模拟示波器将仿真结果予以显示。在

MATLAB

下设计模糊控制

器、建立系统模型的过程如下所述。

1.1

变频空调模糊控制构造

变频空调器采用模糊控制技术输入作模糊技术处理后，

可实现对多变量的动

态控制，其控制关系如图

1-1

所示。