基于WLAN與單神經元自適應的空調系統設計
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1 空調系統控制原理
控制原理：通過新、回風道內設置的溫濕度傳感器分別檢測新風、回風的溫濕度，經過單元控制器的計算比較，確定系統空氣處理機的運行工況，并輸出相應的信號控制新／回風及排風風閥的開度比例，并調節新回風混合比，達到節能的目的。在風道內設有防凍開關，當風溫低于設定溫度時，切斷風機電路停止風機運行，并通過與新風入口風閥執行器的連鎖，關閉新風閥。同時由現場控制器輸出報警信號。本文主要研究的是對溫濕度的控制問題。
2 硬件設計
本系統包括3大部分：主機(含數據庫)，現場控制部分和WLAN控制部分，其中硬件設計包括WLAN控制模塊的設計和現場控制器及其外圍電路設計兩部分。WLAN控制模塊是該系統的核心部分，負責主機與控制器之間信息的傳輸。系統結構如圖1所示。
現場控制部分由帶串口(RS232或RS485接口)的控制器及其外圍電路、溫濕度傳感器等組成，從傳感器測得的相應數值將定期發送到無線控制模塊交主控機處理。控制器采用PID等算法對空調末端組各種閥門進行控制，并負責各采樣點的溫濕度采樣值的顯示與上傳。
現場控制器的設計主要包括：AT89S52單片機、輸入、輸出電路，4x4點陣鍵盤電路，存儲器擴展電路，字符液晶或數碼管顯示電路，掉電保護電路及上下限保護電路等。其結構圖如圖2所示。
WLAN控制模塊的設計：系統中采用ADAM4550無線調制解調模塊作為中間數據采集器，ADAM-4550是一款新型直序擴頻無線調制解調器。它在2．4 GHz ISM頻段上工作，無須申請執照。它提供了可用于通訊的RS-232和RS-485接口，通訊速率可達到115．2 kbps。它使用1 Mbps的廣播速率以半雙工方式工作。調制解調器具有100 mW的輸出功率。使用其背面的拉桿天線時，可以有150 m的有效傳輸距離。當使用研華提供的高增益外接支桿式天線時，它的通訊范圍有可能超過20km(開闊空間)。
3 軟件設計
根據系統功能要求，軟件設計分為兩部分：
現場控制器的軟件設計主要由數據采集程序、初始化程序、算法控制運算程序、參數發送及顯示程序、故障診斷報警程序等組成。軟件功能為實時采集溫濕度、設備報警、風機的工作狀態等模擬、數字信號，根據控制算法通過控制新回風閥及冷熱水的開度大小進行溫濕度的控制。
主機控制軟件包括數據庫(用DELPHI編程)，溫濕度查詢、接收火盜警信號，然后進行相應處理后給下位機即現場控制器發出指令，并對數據進行存檔和歸表以便查詢調用。
4 單神經元自適應PID算法控制
單神經元作為構成神經網絡的基本單位，具有自學習和自適應能力，而且結構簡單，易于計算。傳統的PID調節器也具有結構簡單，調整方便和參數整定與工程指標聯系密切等特點。將兩者結合，可以在一定程度上解決傳統PID調節器對一些參數時變系統進行有效控制的不足。
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