ACB空調(diào)溫度控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 21:26
隨著社會(huì)發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量的要求不斷提高,空調(diào)作為常用工具在人類社會(huì)中扮演著越來(lái)越重要的角色。常用的中央空調(diào)本身是一種大能耗產(chǎn)品,而傳統(tǒng)的空調(diào)模型和控制方法加劇了其能耗問(wèn)題,且控制效果不夠理想。因此針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)模型及相應(yīng)控制方法的研究很有必要。主動(dòng)式冷梁(Active Chilled Beam,ACB)作為一種新興的中央空調(diào)終端設(shè)備,在溫度調(diào)節(jié)、節(jié)能和降噪等方面有著明顯的優(yōu)勢(shì),但目前關(guān)于ACB的控制方法研究還比較有限。本文基于魯棒H∞方法及預(yù)測(cè)控制對(duì)ACB空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì),使系統(tǒng)能有較好的響應(yīng)特性并降低能耗。又通過(guò)前饋控制對(duì)可測(cè)擾動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償,根據(jù)室內(nèi)人數(shù)調(diào)整操作變量來(lái)提高能量利用率。首先,本文對(duì)ACB模型進(jìn)行分析,針對(duì)其模型復(fù)雜、參數(shù)太多的問(wèn)題結(jié)合恒溫差控制進(jìn)行了改進(jìn)。并將多區(qū)域室內(nèi)溫度模型中存在的對(duì)室溫影響較小的量,等效為可測(cè)擾動(dòng)與有界擾動(dòng)相結(jié)合的形式,降低了模型維數(shù),使之便于控制器設(shè)計(jì)和計(jì)算。又將ACB終端模型與室溫模型結(jié)合,建立了完整的狀態(tài)空間模型。其次,本文針對(duì)給出的空調(diào)模型進(jìn)行了控制器的設(shè)計(jì)。由于系統(tǒng)模型中存在有界擾動(dòng),文中先將魯棒H∞控制應(yīng)用到空調(diào)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)中...
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究?jī)?nèi)容Figure卜IContentofstudy
系統(tǒng)的控制,在滾動(dòng)的每一步都通過(guò)檢測(cè)實(shí)時(shí)信息來(lái)修正對(duì)未來(lái)時(shí)刻動(dòng)態(tài)響應(yīng)的??預(yù)測(cè)。??模型預(yù)測(cè)控制原理如圖2-1所示,圖中t表示第個(gè)釆樣時(shí)刻,;t?+?P表示預(yù)??測(cè)時(shí)域,A?+?C表示控制時(shí)域。在每個(gè)時(shí)刻/t,依據(jù)系統(tǒng)所測(cè)信息以及給定的預(yù)測(cè)??模型,預(yù)測(cè)控制器部分預(yù)測(cè)ptj?+?d時(shí)域內(nèi)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為,優(yōu)化系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)性??能指標(biāo)函數(shù),并求解該時(shí)刻開(kāi)環(huán)最優(yōu)控制序列。因考慮到外界有界擾動(dòng)以及模型??的適配,實(shí)際的系統(tǒng)狀態(tài)不能到達(dá)和預(yù)測(cè)的狀態(tài)完全一致,故只選取最優(yōu)控制序??列的第一個(gè)元素作為被控對(duì)象,直到下一個(gè)采樣周期,在A+1時(shí)刻依據(jù)最新測(cè)量??16??
傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)恒溫差控制是分別通過(guò)反饋裝置測(cè)量A水口和出水口溫度。通過(guò)冷卻塔控制進(jìn)水溫度7;,?保持不變,設(shè)值為一恒定值,當(dāng)室內(nèi)熱負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),通過(guò)溫度測(cè)量裝置測(cè)量能知道冷卻盤(pán)管中冷卻水的溫度變化差值會(huì)與設(shè)定值不同,此時(shí)位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)冷卻盤(pán)管的水流量便可實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫度負(fù)荷果。由于在整個(gè)控制過(guò)程中是保持進(jìn)出口處冷卻水溫差不變,故差控制。但這種傳統(tǒng)控制方法由于室內(nèi)熱負(fù)荷變化作用到冷卻盤(pán)延遲,故本文中采用在通過(guò)變頻器等保持進(jìn)出口冷卻水溫差恒狀態(tài)反饋進(jìn)行控制器設(shè)計(jì),由于狀態(tài)量能直接反應(yīng)室內(nèi)熱負(fù)荷變時(shí)滯問(wèn)題。??CB終端設(shè)備構(gòu)造及原理??.等所提出的ACB空調(diào)終端模型如圖3-2中虛線部分所示,主要
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]室內(nèi)散熱器供熱系統(tǒng)的魯棒控制[J]. 王津利,王雅然,張歡. 暖通空調(diào). 2016(05)
[2]魯棒模型預(yù)測(cè)控制在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 楊世忠,任慶昌. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2013(06)
[3]模型預(yù)測(cè)控制——現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]. 席裕庚,李德偉,林姝. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]中央空調(diào)變頻調(diào)速節(jié)能控制的幾個(gè)問(wèn)題[J]. 肖麗萍,唐軍,李澤滔. 貴州科學(xué). 2012(02)
[5]變頻空調(diào)模糊控制系統(tǒng)建模與仿真分析[J]. 劉躍敏,高向陽(yáng),金社霞. 微計(jì)算機(jī)信息. 2007(31)
[6]廣義預(yù)測(cè)控制在空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 阮學(xué)斌. 控制工程. 2007(01)
本文編號(hào):2903924
【文章來(lái)源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
研究?jī)?nèi)容Figure卜IContentofstudy
系統(tǒng)的控制,在滾動(dòng)的每一步都通過(guò)檢測(cè)實(shí)時(shí)信息來(lái)修正對(duì)未來(lái)時(shí)刻動(dòng)態(tài)響應(yīng)的??預(yù)測(cè)。??模型預(yù)測(cè)控制原理如圖2-1所示,圖中t表示第個(gè)釆樣時(shí)刻,;t?+?P表示預(yù)??測(cè)時(shí)域,A?+?C表示控制時(shí)域。在每個(gè)時(shí)刻/t,依據(jù)系統(tǒng)所測(cè)信息以及給定的預(yù)測(cè)??模型,預(yù)測(cè)控制器部分預(yù)測(cè)ptj?+?d時(shí)域內(nèi)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為,優(yōu)化系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)性??能指標(biāo)函數(shù),并求解該時(shí)刻開(kāi)環(huán)最優(yōu)控制序列。因考慮到外界有界擾動(dòng)以及模型??的適配,實(shí)際的系統(tǒng)狀態(tài)不能到達(dá)和預(yù)測(cè)的狀態(tài)完全一致,故只選取最優(yōu)控制序??列的第一個(gè)元素作為被控對(duì)象,直到下一個(gè)采樣周期,在A+1時(shí)刻依據(jù)最新測(cè)量??16??
傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)恒溫差控制是分別通過(guò)反饋裝置測(cè)量A水口和出水口溫度。通過(guò)冷卻塔控制進(jìn)水溫度7;,?保持不變,設(shè)值為一恒定值,當(dāng)室內(nèi)熱負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),通過(guò)溫度測(cè)量裝置測(cè)量能知道冷卻盤(pán)管中冷卻水的溫度變化差值會(huì)與設(shè)定值不同,此時(shí)位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)冷卻盤(pán)管的水流量便可實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫度負(fù)荷果。由于在整個(gè)控制過(guò)程中是保持進(jìn)出口處冷卻水溫差不變,故差控制。但這種傳統(tǒng)控制方法由于室內(nèi)熱負(fù)荷變化作用到冷卻盤(pán)延遲,故本文中采用在通過(guò)變頻器等保持進(jìn)出口冷卻水溫差恒狀態(tài)反饋進(jìn)行控制器設(shè)計(jì),由于狀態(tài)量能直接反應(yīng)室內(nèi)熱負(fù)荷變時(shí)滯問(wèn)題。??CB終端設(shè)備構(gòu)造及原理??.等所提出的ACB空調(diào)終端模型如圖3-2中虛線部分所示,主要
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]室內(nèi)散熱器供熱系統(tǒng)的魯棒控制[J]. 王津利,王雅然,張歡. 暖通空調(diào). 2016(05)
[2]魯棒模型預(yù)測(cè)控制在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 楊世忠,任慶昌. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2013(06)
[3]模型預(yù)測(cè)控制——現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J]. 席裕庚,李德偉,林姝. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]中央空調(diào)變頻調(diào)速節(jié)能控制的幾個(gè)問(wèn)題[J]. 肖麗萍,唐軍,李澤滔. 貴州科學(xué). 2012(02)
[5]變頻空調(diào)模糊控制系統(tǒng)建模與仿真分析[J]. 劉躍敏,高向陽(yáng),金社霞. 微計(jì)算機(jī)信息. 2007(31)
[6]廣義預(yù)測(cè)控制在空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 阮學(xué)斌. 控制工程. 2007(01)
本文編號(hào):2903924
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