论文题目: 多联空调机组控制系统研究与分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 制冷及低温工程
作者: 林勇
导师: 张小松
关键词: 多联式空调,数字信号处理器,电压空间矢量法,模糊控制
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着人民生活水平的不断提高以及全球能源危机的日益加剧,人们对居住环境,尤其是室内空气环境提出了越来越高的要求,同时也对空调设备的节能高效也提出了严格的要求,这很大程度上促进了制冷空调新技术的发展,也顺应产生了以高效节能、环保舒适著称的多联式空调(热泵)机组(MACU)。本课题的主要任务就是进一步优化提高MACU的控制系统和节能效果。本文从硬件软件两方面着手进行MACU系统室内、室外系统的综合设计。为了使工作于室外环境的空调室外控制系统结构简洁、高效、可靠性高,依据矢量控制的原理,以电机控制专用的DSP芯片TMS320F240为核心,设计、开发了一套基于矢量控制的变频调速系统。文中对变频系统的主电路、智能功率模块IPM、DSP芯片以及电流和转速检测电路都作了详细的介绍,同时提出用一种新型的PWM调制方法—电压空间矢量法(SVPWM)实现对压缩机电机的控制。室外机由DSP独立控制压缩机运行、温度采样、电子膨胀阀驱动、室外机风机运行、四通阀驱动、电压电流采样以及各种保护电路和室内机通讯电路。室内机结构相对于室外机较为简单,主要控制室内风机、室外机通讯以及室内电子膨胀阀、百叶窗等部件,采用MOTOROLA的MC68HC908GP32设计控制系统,完成对风机的控制。通讯电路的工作情况对空调性能影响较大,室内机和室外机之间有很多信号需要传输,要求通讯电路稳定可靠,经过比较选择,采用电源线载波式形式进行通讯,并在控制软件中加入滤波功能,提高抗干扰能力,获得较高的通讯准确率。模糊控制策略对于空调性能起着关键的决定作用,MACU系统模糊控制需要综合考虑多台室内机和室外机的工作情况,结合多机的温差、温度变化率等因素决定压缩机工作频率和制冷剂流量的多少。模糊控制决策的优劣与否严重影响空调的能效比和使用者的舒适度,通过实际实验测定对理论策略进行修改,以期使空调达到最佳运行效果。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题的背景及选题意义
1.2 MACU的基本结构和工作原理
1.2.1 MACU的基本结构
1.2.2 MACU的工作原理
1.3 国内外发展现状
1.3.1 MACU的类型
1.3.2 MACU技术进展
1.4 本课题研究的主要工作
1.5 本章小结
第二章 MACU室外机控制系统
2.1 引言
2.2 DSP技术
2.2.1 DSP芯片特点
2.2.2 电机控制专用芯片—TMS320F240
2.3 矢量控制的原理
2.3.1 矢量控制的交流变频调速系统概述
2.3.2 异步电机数学模型和坐标变换
2.3.3 矢量控制方式
2.3.4 电压空间矢量脉宽调制
2.4 MACU室外机控制电路实现
2.4.1 主电路设计
2.4.2 控制板设计
2.4.3 保护电路设计
2.5 室外机控制的DSP软件流程设计
2.6 本章小结
第三章 MACU室内机控制系统
3.1 引言
3.2 室内单元微处理器
3.3 室内控制板各部分控制方案
3.3.1 主电路框图
3.3.2 室内控制系统主程序
3.3.3 风机、电子膨胀阀和步进电机控制
3.3.4 遥控器接收方案
3.4 室内机与室外机的通讯方案
3.4.1 通讯电路设计
3.4.2 通讯协议
3.4.3 通讯控制软件流程
3.5 MACU室内机控制系统抗干扰设计
3.5.1 硬件的抗干扰设计
3.5.2 软件的抗干扰设计
3.6 通讯实验调试
3.7 本章小结
第四章 MACU系统模糊控制方案与设计
4.1 引言
4.2 空调装置模糊控制原理
4.2.1 模糊控制的基本原理
4.2.2 空调装置模糊控制原理
4.2.3 模糊控制量U的决定
4.3 MACU的模糊控制
4.3.1 模糊控制器的设计
4.3.2 温差隶属度函数
4.3.3 温差变化率隶属度函数
4.3.4 电子膨胀阀开度变化隶属度函数
4.3.5 压缩机控制要求变化值隶属度函数
4.3.6 简化分析
4.3.7 规则库
4.3.8 控制表
4.4 模糊控制规则修正实验
4.4.1 实验场地和设备
4.4.2 实验内容及模糊控制规则修正
4.5 本章小结
第五章 全文总结
致谢
参考文献
发表论文及参与编写的教材
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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