船舶空调热舒适控制策略

设计一种将PID控制与模糊理论相结合的模糊PID控制。利用MATLAB，分别对传统的PID控制、模糊控制和模糊PID控制进行仿真比较，发现模糊PID控制具有控制精度高、超调小、波动小、动态响应快的特点。船舶航行于复杂的环境中，舱室内热舒适温度随着外界环境变化需不断调整，对船舶空调温度控制系统采用模糊PID控制可以精确、快速地使船舶舱室达到热舒适的状态。

关键词：

船舶空调; 热舒适; 模糊PID控制

中图分类号：U664.86

文献标志码：A

Control strategy of thermal comfort of ship airconditioning

LIU Hongmin， GONG Zhihao， WANG Yichu， XU Bin

（Merchant Marine College， Shanghai Maritime University， Shanghai 201306， China）

Abstract：

Aiming at the shortcomings of the dynamic performance and anti-interference ability of traditional PID control for the ship airconditioning system， a fuzzy PID control combining PID control and the fuzzy theory is designed. By MATLAB， the traditional PID control， the fuzzy control and the fuzzy PID control are simulated and compared. It is found that the fuzzy PID control is of high control precision， small overshoot， small fluctuation and fast dynamic response. For ships sailing in a complex environment， thethermal comfort temperature in cabin needs to be constantly adjusted to complicated external environment， and the fuzzy PID control for the ship airconditioning temperature control system can make the ship cabin comfortable accurately and quickly.

Key words：

ship airconditioning; thermal comfort; fuzzy PID control

收稿日期： 2018-10-30

修回日期： 2019-06-17

基金項目： 国家自然科学基金（51406112）

作者简介：

刘红敏（1976—），女，上海人，副教授，硕导，博士，研究方向为船舶空调热舒适传热优化和节能控制，（E-mail）hmliu@shmtu.edu.cn

0 引 言

目前，船舶空调作为人们调节船舶舱室环境的主要工具之一，主要通过对舱室温度、相对湿度、送风量等环境参数进行控制，使舱室环境相对舒适。舒适控制其实可以看成是传统的等温控制的拓展，以热舒适指标为评价标准进行温度控制也可以看作是舒适控制的一种方式[1]。船舶空调温度控制系统本身具有复杂性、非线性，并且容易受外界环境变化的干扰，而传统PID控制方法是根据精确的数学模型进行控制的，这样就很难获得令人满意的动态控制效果。随着近年来模糊数学理论的发展，将模糊控制算法应用到热舒适控制中，能使空调系统在满足热舒适的条件下节约能源。模糊逻辑控制