模糊控制在手术室洁净空调控制系统中的应用

论文摘要

智能建筑已经在我们的生活中得到了普及和应用,作为现代化建筑的一部分,现代化医院也具有了相应的智能化建设要求,而现代化医院中手术室作为医院的核心重地也有了更高的建设要求,它的建设主要是为病人、医生和医务人员提供良好的环境并保证手术的成功率。对于具有一定规模的医院其洁净手术室都有相应的建设要求,并且国家实施了洁净手术室的国家建筑标准,对其建设进行规范。规范中除了手术室的位置选择、建筑材料选择和建筑结构的设计有相应的要求外,对其空调系统的设计和控制作为重要系统也有相应的要求。洁净手术室的空调系统有相当高的要求,必须保证手术过程中室内环境的恒温恒湿,并对手术区、人员流动区和设备存放区有不同的空气调节效果。洁净手术室空调控制系统已经从一般的手动控制达到自动控制系统,并应用到PID控制系统,以上这些控制的方法基本可以满足室内环境的控制要求,并可以保证整个环境的工作要求。而随着科学技术的进步,研究人员发现模糊控制系统可以更好的解决自动控制系统中存在的问题,模糊控制系统在空调控制系统的应用也可以更好的解决手术室空调控制中的一些难点,而本课题主要研究了模糊控制系统在洁净手术室空调控制系统中的应用,通过对PID控制系统与模糊控制系统分析,把模糊控制的控制方式和控制效果进行了分析,并介绍了模糊控制系统可以可以更好的解决控制系统中的一些不可预见干扰等。本论文除了以上的内容外还对楼宇控制系统进行了介绍,对洁净手术室的设计和建设要求进行了一定的阐述,并对手术室空调系统原理(PID控制和模糊控制)进行了系统的阐述,对风机的变频调速进行了阐述,对模糊控制的原理进行了简单的描述。在介绍控制系统和原理的同时,本文还通过MATLAB仿真系统对模糊温度控制进行了仿真。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 论文的组成
• 1.3 智能建筑的组成
• 第二章 楼宇自控系统
• 2.1 建筑设备管理系统的功能应符合下列要求
• 2.2 建筑设备管理系统各项管理功能
• 2.3 楼宇设备管理系统的系统结构图
• 2.4 变频技术原理及应用
• 2.5 手术室空调系统控制
• 2.6 本章小结
• 第三章 手术室对空调系统的要求
• 3.1 空气温湿度概况
• 3.2 空调系统设计标准
• 3.3 手术室空调基本概念
• 3.3.1 手术室空调是控制感染的重要手段
• 3.3.2 洁净手术室净化级别的确定
• 3.3.3 手术室净化空调系统的技术参数指标
• 3.4 手术室洁净空调系统组成
• 3.5 手术室洁净空调系统空气处理流程
• 3.6 本章小结
• 第四章 空调控制系统介绍
• 4.1 手动控制
• 4.2 PID 控制
• 4.2.1 PID 调节简述
• 4.2.2 PID 调节规律
• 4.3 模糊控制
• 4.3.1 模糊控制的概念与引入
• 4.3.2 模糊集合与隶属函数
• 4.3.3 分解定理与扩张原理
• 4.3.4 模糊数及运算
• 4.3.5 模糊关系
• 4.3.6 模糊推理
• 4.3.7 模糊控制器的基本原理和结构
• 4.4 本章小结
• 第五章 手术室洁净空调控制系统设计
• 5.1 室内温度控制数学模型的建立
• 5.2 室内温度DDC 控制流程及方法
• 5.3 室内温度PID 控制系统实现
• 5.4 模糊控制器的设计
• 5.4.1 选择模糊控制器的结构
• 5.4.2 选取模糊控制规则
• 5.5 确定模糊化和解模糊策略，制定控制表
• 5.6 空调控制系统中模糊控制器的参数设置
• 5.7 尺度变换（量化因子、比例因子）
• 5.8 模糊语言变量值及隶属函数
• 5.9 本章小结
• 第六章 手术室洁净空调控制系统实现与仿真
• 6.1 手术室洁净空调自动控制原理图
• 6.2 控制系统仿真
• 第七章 系统总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文