空调系统变流量调节控制策略优化研究

论文摘要

随着节能问题的白炽化,如何更加合理的利用暖通空调中的能源已经提上日程。由于空调负荷需求是动态变化的,为避免出现“大流量、小负荷”的情况,变流量空调的应用日益广泛。本文就是针对空调系统部分负荷运行产生的变风量和变水量调节以及各种分类控制方法,比较各种方法的优缺点,分析了变流量空调系统调节控制策略的发展进程和发展空间。本研究基于中央空调系统调节风量和水量的原理,针对空调系统热力条件复杂、所受干扰多、对象参数易于变化且难以确定的特点,建立合理的模型。本文以Simulink为平台,在建立的模型上对变流量空调系统进行仿真。研究从模拟出发,将空调系统的各个主要部件用Simulink模型表示,建立空调房间、空调机组、新风机组、风机、水泵等的数学模型。为了使空调系统快速反应实现控制目的,本文引入动态前馈,将微分前馈应用到控制调解中,分析其合理性、优越性。依托于仿真平台,对常规控制和前馈控制对变流量系统的控制效果进行对比分析。尝试多种前馈控制方法,对比不同前馈模式的控制效果,分析其适用性和优略性。为研究前馈控制的适用性,选择不同的信号模拟负荷变化,对比前馈控制对不同干扰形式的调节效果。得到了能应用到变流量系统中可预测未来负荷变化趋势并提前作用的前馈控制方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 变流量概述
• 1.1.1 国内外变流量系统控制方法现状
• 1.1.2 变流量的发展前景
• 1.2 研究意义
• 1.2.1 本文研究内容
• 1.2.2 本文意义
• 第2章 空调系统的控制
• 2.1 变流量空调系统
• 2.1.1 空调控制原理
• 2.1.2 控制系统性能指标
• 2.2 空调各个系统控制
• 2.2.1 空调机组控制
• 2.2.2 通风系统控制
• 2.2.3 水系统控制
• 2.3 研究方案选择
• 2.4 本章小结
• 第3章 前馈控制在变流量调节中的应用
• 3.1 前馈控制
• 3.2 前馈控制在空调系统中的应用
• 3.2.1 前馈控制应用
• 3.2.2 PID控制
• 3.3 本章小结
• 第4章 空调系统的建模
• 4.1 SIMULINK介绍
• 4.1.1 Simunlink介绍
• 4.1.2 建模步骤
• 4.2 空调系统的模型
• 4.2.1 空调房间模型
• 4.2.2 空调器模型
• 4.2.3 新风系统模型
• 4.2.4 风机、水泵模型
• 4.2.5 其它模型
• 4.2.6 各个模型的综合
• 4.3 本章小结
• 第5章 仿真结果和分析
• 5.1 模块综合
• 5.2 结果分析
• 5.2.1 微分前馈控制
• 5.2.2 拟合前馈控制
• 5.2.3 其它前馈控制
• 5.2.4 前馈控制应用
• 5.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文