基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術研究

陳偉

（西南交通大學機械工程學院 四川省成都市 611756）

基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術研究

陳偉

（西南交通大學機械工程學院 四川省成都市 611756）

電子膨脹閥是一種具有電子式調節模式的調節器件，是制冷系統中自動化溫度控制的重要組成部分，具有較強的自控能力。可以合理的對模糊PID控制器進行使用，促使電子膨脹閥的控制技術可以有效的優化，提高電子膨脹閥的溫度調節能力，節約空調系統的成本。以下本就基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術展開探討，并著重對電子膨脹閥控制系統的結構和模糊PID控制器算法的確定，旨在為相關技術人員提供參考，促使電子膨脹閥的控制水平和控制能力得到有效的提升，提高制冷系統的溫度調節能力。

模糊PID控制；電子膨脹閥；優化；控制技術

傳統的制冷裝置中，主要采用PID控制器對環境的溫度進行控制，但是傳統的制冷裝置中，一些隱患是切實存在的，制冷效果不夠明顯，尤其是實驗室中，實驗室溫度不能得到控制，會影響實驗室的水平。可以采用基于模糊PID控制器的電氣膨脹閥優化控制技術，促使制冷裝置的溫度控制水平可以得到有效的提升，從而使得制冷裝置的制冷效果和自動化控制水平，可以實時的對冷量輸出量進行控制，并實現溫度過高的自動化控制水平，提高制冷裝置中的壓冷機組的運行效率。

1 基于模糊PID控制器的電子膨脹閥控制系統的相關概述

1.1 PID控制器

PID控制器是一種重要的維持系統，可以使得溫度、壓力、液壓等得到控制，并維持在所需求的數值上，促使相關的工藝流程和技術等能夠得到順利的實現。基于模糊PID控制器的電子膨脹閥控制系統主要是對PID控制器的溫度維持能力進行應用，根據收集的數據信息輸出更加準確的調整輸入值，從而使得制冷系統的控制系統運行效率和運行質量能夠得到有效的提升，促使制冷裝置的制冷效果可以滿足相關工藝的實際需求。

1.2 電子膨脹閥

電子膨脹閥是一種可以適應溫度較低情況的調節器件，如果外界環境溫度較低時，電子膨脹閥仍舊可以處于穩定的運行狀態，促使制冷系統的流量可以得到有效的控制，促使溫度控制合理。電子膨脹閥可以對過熱的溫度進行設定，并根據過熱設定值進行控制，規避制冷系統蒸發器表面的結霜情況，提高制冷系統的制冷功能。此外，電子膨脹閥的實際使用，可以有效的提高制冷系統的能源使用質量，可以達到節能的效果，促使智能系統更加滿足環境的實際需求。

2 基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術的控制系統的結構

基于模糊PID控制器的電子膨脹閥控制系統在對模糊PID在使用的同時，對電氣膨脹閥與PLC進行綜合使用。

（1）PLC控制器，主要是對室內的溫度等進行采集和數據傳輸，根據所收集的環境實際溫度，并對PID的輸出值進行計算，從而獲得最優的過熱模糊PID的輸出值，并根據各類輸出值的實際情況，結合輸出上限，獲得PID的有效輸出值。PLC控制器是促使基于模糊PID控制器的電子膨脹閥控制系統穩定運行的重要保障，是優化控制技術中不可或缺的重要部分。

（2）PID控制器使用過熱度PID調節器與環境溫度PID調節表，主要是根據環境的實際情況進行制冷量的控制，制冷量的控制主要是根據PID的輸出值進行設定，在獲得最優過熱度模糊PID的輸出值后，通過PLC控制傳輸到計算系統。

（3）結合最后得出的輸出值，由電子膨脹閥對輸出值進行應用，從而有效的實現對制冷系統的控制，促使制冷系統可以達到，預期的溫度調節效果，促使溫度可以符合相關工藝流程和實驗需求。

（4）模糊控制器，是在PID控制器的基礎上，可以實現對三個電子膨脹閥的不同控制，從而有效的實現對制冷系統的制冷量控制，促使溫度的控制的有效性與可靠性。模糊控制其可以實現對制冷系統的模糊邏輯控制，配合PID調節控制，有效的提高控制質量。

較比傳統的PID調節表控制的方式，實現了對溫度的控制，基于模糊PID控制器的電子膨脹閥控制技術的應用，促使制冷系統的溫度控制水平可以得到有效的提升，在規避蒸發裝置表面結冰的情況下，還可以有效的實現對制冷機組的過熱控制，在提高控制系統運行效率的基礎上，實現對制冷裝置的保護，規避安全隱患的發生。

3 基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術的系統設計

通過基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術的應用，可以有效的實現對制冷系統的溫度調節能力，促使制冷系統結合環境溫度和過熱溫度，實現模糊邏輯判斷，從而有效的實現對制冷系統的溫度控制，通過對系統的設計，實現模糊PID控制與電子膨脹閥的優化控制。

3.1 模糊PID控制器設計

模糊PID控制器是實現對電子膨脹閥控制的重要組成，在實際的應用階段，需要科學的對模糊PID控制器進行設計，促使其可以有效的實現對電子膨脹閥的控制，促使制冷系統的制冷量合理。模糊PID控制器，主要是由模糊控制器與PID調節器共同組成的為了實現模糊PID控制器的設計，需要對PID控制器的算法進行設計，算法需要滿足控制器的輸出與輸入成正比的原則，在獲得算法后，采用二輸入三輸出的方式對電子膨脹閥進行控制，而且模糊邏輯控制，還能對多個電子膨脹閥進行控制，有效的提高了制冷系統的控制水平。

3.2 模糊PID控制器的PID參數選擇

為了提高基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術的有效性，需要科學的對PID參數進行選擇，需要根據制冷系統中的制冷機組的情況，促使其可以滿足制冷系統的實際需求。在進行參數的確定時，可以結合Matlab對參數進行設計，Matlab的工具箱中，具有可完成PID參數設計的工具，實現對PID參數的設置，促使基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術得以實現，提高制冷系統的控制水平。

4 結束語

制冷系統是促使環境溫度能夠達到工藝需求或是實驗需求，為了提高制冷系統的控制質量和控制水平，需要合理的基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術的應用，促使室內溫度可以得到有效的控制，促使其滿足工藝和實驗的需求。而且，景觀對基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制系統的驗證，結合實驗結果，獲得基于模糊PID控制器的電子膨脹閥優化控制技術的具有良好的有效性，并可以達到節能的效果，提高制冷系統的有效性。

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TB65

A

1004-7344（2016）09-0223-01

2016-3-10

陳偉（1993-），男，漢族，浙江臨海人，在讀本科，機械設計制造及其自動化專業。