導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇空調(diào)控制系統(tǒng)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關(guān)鍵詞] EDA技術(shù) 空調(diào)控制系統(tǒng) VHDL語(yǔ)言 仿真

引言

空調(diào)控制系統(tǒng)是智能建筑樓宇自動(dòng)控制的一個(gè)重要組成部分。系統(tǒng)占據(jù)整個(gè)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的30%以上的監(jiān)控點(diǎn)，而且空調(diào)的能耗也占整個(gè)建筑物能耗的50%以上。因此，空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，也是節(jié)電節(jié)能的重點(diǎn)，特別對(duì)于大型建筑而言，更是如此。本文設(shè)計(jì)一種新型空調(diào)控制器，并采用了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)，用目前廣泛應(yīng)用的VHDL硬件電路描述語(yǔ)言，在Altera公司的MAX+PLUSⅡ集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下進(jìn)行綜合、仿真，并下載到可編程邏輯器件中，以實(shí)現(xiàn)控制功能。

一、空調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

空調(diào)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，首先由傳感器檢測(cè)室內(nèi)溫度，并將采集來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的預(yù)處理單元，在預(yù)處理單元將采集來(lái)的溫度信號(hào)與設(shè)定值相比較，來(lái)判斷當(dāng)前的狀態(tài)（太熱、太冷或適中），然后將處理結(jié)果傳輸?shù)娇刂茊卧詈笥蓤?zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制單元輸出的控制信號(hào)，控制室內(nèi)空調(diào)。

二、控制單元的EDA實(shí)現(xiàn)

1.控制單元的芯片功能

控制芯片如圖2，有三個(gè)輸入端時(shí)鐘端clk，temp_high和temp_low，兩個(gè)輸出端heat和cool，高電平有效。如果室內(nèi)溫度正常， temp_high和temp_low均為‘0’，則輸出端heat和cool均為‘0’。如果室內(nèi)溫度過(guò)高，temp_high為‘1’，temp_low為‘0’，則heat和cool分別為‘1’和‘0’,空調(diào)制冷。如果室內(nèi)溫度過(guò)低，temp_high為‘0’，temp_low為‘1’,則heat和cool分別為‘0’和‘1’，空調(diào)制熱。

2.控制單元芯片的VHDL代碼

VHDL(Very-High-Speed integrated Circuit Hardware Description Language)是IEEE工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言，是隨著可編程邏輯器件(PLD)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。這種用語(yǔ)言描述硬件電路的方式，容易修改和保存，且具有很強(qiáng)的行為描述能力，所以在電路設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。以下是描述控制單元VHDL代碼.

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

entity air_conditioner is

port (clk:in std_logic;--時(shí)鐘輸入信號(hào)

temp_low:in std_logic; --過(guò)冷傳感器輸入信號(hào)

temp_high:in std_logic;--過(guò)熱傳感器輸入信號(hào)

heat:out std_logic;--制熱輸出信號(hào)

cool:out std_logic); --制冷輸出信號(hào)

end air_conditioner;

architecture style_b of air_conditioner is

type state_type is (just_right,too_cold,too_hot);

attribute sequential_encoding :string;--定義state_type的屬性sequential_encoding

attribute sequential_encoding of state_type:type is"00 01 10";

signal stvar:state_type;

attribute state_vector:string; --定義stvar的屬性state_vector

attribute state_vector of style_b:architecture is "stvar";

begin

controller1:process

--clk是該進(jìn)程的敏感信號(hào)，當(dāng)clk變?yōu)椤?’時(shí)，激活進(jìn)程

Begin

--等待clk變?yōu)椤?’

wait until clk=’1’;

--根據(jù)temp_low和temp_high的值決定stvar的值

if (temp_low=‘1’) then stvar

elsif (temp_high=‘1’) then stvar

else stvar

end if;

--根據(jù)stvar的值決定heat和cool的值，從而控制空調(diào)制冷、制熱或保持不變

case stvar is

when just_right=>heat

when too_cold=>heat

when too_hot=>heat

end case;

end process controller1;

end style_b;

3.控制單元芯片的功能仿真

控制單元芯片系統(tǒng)采用ALTERA公司的EPF8282ALC84-2芯片，所有程序在MAX+PLUSⅡ中開(kāi)發(fā)。設(shè)計(jì)輸入完成后，進(jìn)行整體的編譯和邏輯仿真，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換、布局、布線，延時(shí)仿真生成配置文件，最后下載至FPGA器件，完成結(jié)構(gòu)功能配置，實(shí)現(xiàn)其硬件功能。控制芯片的系統(tǒng)邏輯功能仿真波形如圖3所示。各信號(hào)的邏輯功能和時(shí)序配置完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

三、結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的空調(diào)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)室溫的變化控制空調(diào)制冷或制熱，起到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用，特別是大大降低了空調(diào)的能耗。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)方便，成本低的優(yōu)點(diǎn)，因此極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯伯亨:VHDL硬件描述語(yǔ)言與數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1999

篇2

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);低效運(yùn)行;控制系統(tǒng)

一、引言

隨著社會(huì)發(fā)展過(guò)程中人們生活水平的提高，空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越普及，在空調(diào)的使用過(guò)程中，中央空調(diào)系統(tǒng)的能最消耗一般占整個(gè)建筑耗能的50％以上。在當(dāng)前人們要求不斷增加的過(guò)程中，當(dāng)前空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足人們需求。在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中是按滿足用戶最大需求，因此在空調(diào)系統(tǒng)工作的過(guò)程中一般都處于一種低負(fù)荷狀態(tài)之下進(jìn)行。由于能源十分緊張，空調(diào)在當(dāng)前使用過(guò)程中的不斷增加使得其能源消耗在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重也逐漸增大，所以開(kāi)發(fā)中央空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制技術(shù)，增加其運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本，使中央空調(diào)系統(tǒng)在不同負(fù)荷下、不同工況條件下，都能以最佳效率運(yùn)行，并且在其使用的過(guò)程中能夠保證其能夠做到空氣控制的最佳效果是當(dāng)前人們生活需求和工作中的主要需求，有著非常廣闊的應(yīng)用前景。

二、暖通空調(diào)系統(tǒng)

1、暖通空調(diào)工作原理

暖通空調(diào)生活中使用最為廣泛的空調(diào)系統(tǒng)之一，是采用當(dāng)前先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)空調(diào)進(jìn)行改進(jìn)的前提基礎(chǔ)。其在使用的過(guò)程中是當(dāng)前人們工作原理就是制冷劑在制冷機(jī)組的蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱量的交換而汽化，使得在工作的過(guò)程中通過(guò)冷冰水使得空氣溫度降低，然后，被汽化的制冷劑在壓縮機(jī)作用下，變成高溫高壓氣體，使得空氣在流通的過(guò)程中，流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器時(shí)被來(lái)自冷卻塔的冷卻水冷卻，通過(guò)氣體變成低溫低壓的液體，利用這些液體經(jīng)過(guò)降溫冰水來(lái)運(yùn)送到水泵空氣的處理和加熱交換器中，與混風(fēng)進(jìn)行冷熱交換形成冷風(fēng)源，通過(guò)送風(fēng)管道送入被調(diào)房間。

2、暖通空調(diào)供水系統(tǒng)

在當(dāng)前社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，控制技術(shù)與電子技術(shù)也在飛速發(fā)展中，自動(dòng)控制設(shè)備的造價(jià)不斷的下降，各種系統(tǒng)在空調(diào)設(shè)計(jì)和使用中的問(wèn)題不斷增加，各種流經(jīng)方式和變換問(wèn)題逐步的到解決。變流量系統(tǒng)可以使系統(tǒng)全年以定溫差、變流量的方式運(yùn)行，盡量節(jié)約冷凍水泵的能耗，使得其得以越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前，通常所說(shuō)的變流量系統(tǒng)是指在水路系統(tǒng)的空調(diào)末端使用二通閥的系統(tǒng)，是與水路系統(tǒng)的空調(diào)末端使用三通閥的定流量系統(tǒng)相對(duì)而言的，所謂變流量與定流量均是指送冷凍水的水路系統(tǒng)的流量，而不是通過(guò)末端的流量，通過(guò)末端的流量變流量與定流量均是變化的。變流量系統(tǒng)的目的是要冷源輸出的流量所載的冷量與經(jīng)常變化的末端所需的冷量相匹配，從而節(jié)約冷量的輸送動(dòng)力和冷源的運(yùn)行費(fèi)用。由于目前大多數(shù)冷水機(jī)組的水流量要求恒定，所以變流量系統(tǒng)實(shí)際上是供冷(水)量與需冷(水)量相對(duì)匹配的。即供冷(水)量只能隨冷水機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)的不同產(chǎn)生變化。由于空調(diào)系統(tǒng)大部分時(shí)間都處于設(shè)計(jì)負(fù)荷的60％以下運(yùn)行，且負(fù)荷隨著時(shí)問(wèn)在不斷地變化，為了使冷水所載的冷量與經(jīng)常變化的負(fù)荷相匹配，從而節(jié)約冷量輸送動(dòng)力和冷源的運(yùn)行費(fèi)用，采用變冷水流量控制便成了理所當(dāng)然的做法。

3、暖通空凋空氣處理單元

在暖通空調(diào)空氣處理單元中，首先是新風(fēng)與部分回風(fēng)混合，形成混風(fēng)，混風(fēng)經(jīng)過(guò)熱交換器與冷凍水進(jìn)行熱交換形成送風(fēng)，在冬天，混風(fēng)吸收能量溫度提高，在夏天，混風(fēng)溫度降低，送風(fēng)在風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)過(guò)送風(fēng)管道進(jìn)入房間，與房間內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量的傳遞，最終調(diào)節(jié)房問(wèn)的溫度到達(dá)所需要的設(shè)定點(diǎn)。房間內(nèi)的氣體在排風(fēng)機(jī)的作用下被排出，形成回風(fēng)。部分的回風(fēng)排出室外，部分回風(fēng)與新風(fēng)混合重復(fù)上述過(guò)程。

混風(fēng)和冷凍水的熱交換是在空氣處理單元的熱交換器中進(jìn)行的，熱交換器是暖通空調(diào)系統(tǒng)空氣處理單元中的重要部分，熱交換器的工況處于部分負(fù)荷下時(shí)，并非與設(shè)計(jì)工況相同，而實(shí)際使用過(guò)程中，熱交換器絕大多數(shù)時(shí)間是在非設(shè)計(jì)工況。

三、暖通空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)房間溫度進(jìn)行了合理的設(shè)定，然后建立合理的暖通空調(diào)控制器，使暖通空調(diào)控制系統(tǒng)能快速準(zhǔn)確的調(diào)解房間溫度到達(dá)設(shè)定的房間最佳溫度值，并有效的抑制房間內(nèi)部和外部的干擾對(duì)房間內(nèi)溫度的影響，同時(shí)節(jié)省暖通空調(diào)系統(tǒng)能量的消耗。由于暖通空調(diào)具有時(shí)滯和大慣性，當(dāng)前的控制信號(hào)要等到很長(zhǎng)時(shí)間才能在系統(tǒng)的輸出中反映，而廣義預(yù)測(cè)控制可以利用現(xiàn)在時(shí)刻的控制變量使未來(lái)時(shí)刻系統(tǒng)的輸出快速準(zhǔn)確的跟蹤期望的輸出。同時(shí)暖通空調(diào)的工況環(huán)境不斷變化且有干擾作用，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)學(xué)習(xí)能力使暖通空調(diào)控制系統(tǒng)有效的抑制工況變化和干擾帶來(lái)的對(duì)控制效果不利的影響。

1.暖通空調(diào)廣義預(yù)測(cè)控制結(jié)構(gòu)

這里選取的基于RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)暖通空調(diào)廣義預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，基于RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的暖通空調(diào)廣義預(yù)測(cè)控制主要由三部分構(gòu)成。要實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的廣義預(yù)測(cè)控制，要有準(zhǔn)確的暖通空調(diào)輸出預(yù)測(cè)，在提供暖通空調(diào)預(yù)測(cè)輸出的基礎(chǔ)上，建立準(zhǔn)確快速的在線優(yōu)化策略和有效的反饋校正。即通過(guò)所得到的未來(lái)溫度輸出和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，利用梯度下降法對(duì)實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)優(yōu)化控制功能的RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)進(jìn)行修正，從而得到最佳的控制規(guī)律。此RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)的輸入是實(shí)際房間溫度和設(shè)定房間溫度的差值和差值變化率，輸出是暖通空調(diào)調(diào)節(jié)閥電壓。

篇3

對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的研究開(kāi)始于上世紀(jì)七十年代。七十年代到九十年代主要研究VAV空調(diào)系統(tǒng)的能耗問(wèn)題，通過(guò)與定風(fēng)量系統(tǒng)(CAV)與常規(guī)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)的能耗比較來(lái)改善VAV空調(diào)系統(tǒng)。相對(duì)CAV空調(diào)系統(tǒng)而言，VAV空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量和送風(fēng)再熱量都有較大變化，較低的風(fēng)機(jī)能耗及制冷負(fù)荷更加符合節(jié)能要求，對(duì)風(fēng)機(jī)采用有效的調(diào)控措施，降低風(fēng)機(jī)能耗是提高VAV空調(diào)系統(tǒng)能效的重要方法。通過(guò)對(duì)送風(fēng)靜壓的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)送風(fēng)量的控制，送風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速與DDC控制相結(jié)合是這一時(shí)期VAV空調(diào)系統(tǒng)研究的主要方向，變頻調(diào)速與變靜壓控制的有機(jī)結(jié)合使VAV空調(diào)系統(tǒng)具有了更大的節(jié)能空間。

2 變風(fēng)量空調(diào)(VAV)系統(tǒng)控制發(fā)展

VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制方式的發(fā)展大體上經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一個(gè)階段，80年代開(kāi)發(fā)并實(shí)際投入使用的定靜壓定溫度控制形式；第二個(gè)階段，90年代前中期開(kāi)發(fā)并實(shí)際運(yùn)用的定靜壓變溫度控制形式；第三個(gè)階段，90年代后期開(kāi)發(fā)并實(shí)際運(yùn)用的變靜壓變溫度控制形式，在此階段同時(shí)并存的還有總風(fēng)量控制形式，已運(yùn)用于實(shí)踐。

目前，VAV空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為歐美發(fā)達(dá)國(guó)家集中空調(diào)系統(tǒng)的主流模式。進(jìn)入九十年代后，能源危機(jī)的緊迫使得日本對(duì)國(guó)內(nèi)七十年代以前建設(shè)的中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改建或重建，將原有的定風(fēng)量系統(tǒng)改造為變風(fēng)量系統(tǒng)，并加大了對(duì)VAV空調(diào)控制系統(tǒng)的研究力度，形成了自己的控制模式及標(biāo)準(zhǔn)。目前，在我國(guó)發(fā)達(dá)地區(qū)新建公建項(xiàng)目中采用VAV空調(diào)系統(tǒng)者已占到較大比例。

我國(guó)雖然在VAV空調(diào)系統(tǒng)的理論研究上取得了不小的成績(jī)，但具體到實(shí)踐上與國(guó)外同類研究還有不小的差距，由于VAV空調(diào)系統(tǒng)真正在國(guó)內(nèi)大范圍得以推廣使用的時(shí)間還很短，缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加之該控制技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，控制環(huán)節(jié)多，尤其是對(duì)VAV空調(diào)系統(tǒng)控制部件的復(fù)雜性還存在研究上的困難，關(guān)鍵部件還需國(guó)外產(chǎn)品支持，另外價(jià)格較高、實(shí)際工程效果不理想等客觀原因也阻礙了VAV空調(diào)系統(tǒng)的推廣使用。

3 變風(fēng)量空調(diào)(VAV)系統(tǒng)末端控制與裝置

VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制機(jī)理并不是很復(fù)雜，末端送風(fēng)裝置是實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量功能的關(guān)鍵，而選擇何種控制系統(tǒng)并與末端送風(fēng)裝置進(jìn)行有機(jī)結(jié)合是整個(gè)VAV空調(diào)系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)之一。VAV空調(diào)系統(tǒng)并非是簡(jiǎn)單地在定風(fēng)量系統(tǒng)上加裝可調(diào)變速風(fēng)機(jī)及末端裝置，它還包括由多個(gè)控制回路所組成的控制系統(tǒng)，要保證VAV空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行隨著空調(diào)負(fù)荷變化而進(jìn)行相應(yīng)改變就必須依靠自動(dòng)控制系統(tǒng)。變風(fēng)量控制系統(tǒng)的主要作用是：自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)送風(fēng)量以適應(yīng)房間空調(diào)負(fù)荷變化；通過(guò)相對(duì)獨(dú)立的控制單元分別實(shí)現(xiàn)對(duì)不同房間、不同功能區(qū)域的不同溫度參數(shù)要求；能夠根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)主機(jī)的運(yùn)行頻率以降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

目前在過(guò)程控制領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的控制器是常規(guī)PID(比例，積分，微分)控制器，簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、可靠性高等特點(diǎn)使其對(duì)于線性定常的控制是非常有效的，一般都能夠得到比較滿意的控制效果，至今在全世界的過(guò)程控制中有84％的控制器仍是PID控制器，VAV系統(tǒng)末端裝置也大多采用PID)控制器。

PID控制以其巧妙的構(gòu)思和良好的控制效果一度成為應(yīng)用最廣泛，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的控制策略。PID控制理論內(nèi)涵給人們留下了較大的研究空間，關(guān)于PID參數(shù)自整定的方法也相繼問(wèn)世，但隨著控制理論及應(yīng)用范圍的不斷發(fā)展，控制對(duì)象也日趨復(fù)雜，有些系統(tǒng)的過(guò)程模型難以建立，并且具有高度的非線性、時(shí)變性；比如VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的時(shí)變控制，因此傳統(tǒng)的PID控制策略就顯露了它的不足。雖然研究人員試圖通過(guò)簡(jiǎn)化控制算法或采取優(yōu)化集合控制等來(lái)解決這一不足，但效果并不很理想。

基于PID控制所存在的問(wèn)題，相關(guān)研究人員根據(jù)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)結(jié)合控制技術(shù)在不斷改進(jìn)PID控制算法的基礎(chǔ)上積極尋找其它更為高級(jí)的控制方式，通過(guò)實(shí)踐，逐步將最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能化控制手段應(yīng)用于VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制實(shí)踐。

隨著控制技術(shù)、空調(diào)技術(shù)的發(fā)展以及將二者相結(jié)合運(yùn)用于建筑系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，VAV空調(diào)系統(tǒng)控制技術(shù)從最初的定靜壓控制到變靜壓控制再到后來(lái)直接數(shù)字控制、總風(fēng)量控制再到智能化控制已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，其中清華大學(xué)有關(guān)學(xué)者提出的總風(fēng)量控制法具有一定影響，該方法不采用靜壓送風(fēng)量，而是根據(jù)壓力無(wú)關(guān)型VAV空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的設(shè)定風(fēng)量來(lái)確定系統(tǒng)送風(fēng)總量并據(jù)此計(jì)算出送風(fēng)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行控制。他們通過(guò)對(duì)總風(fēng)量控制法與定靜壓控制法、變靜壓控制法的節(jié)能效果比較，認(rèn)為雖然總風(fēng)量控制法的節(jié)能效果雖不如變靜壓控制法，但因其沒(méi)有壓力控制環(huán)節(jié)，所以運(yùn)行穩(wěn)定性很好。另外，還有學(xué)者通過(guò)分析變VAV空調(diào)系統(tǒng)的局部控制，利用其送風(fēng)末端裝置風(fēng)閥的開(kāi)度作為各空調(diào)區(qū)域相關(guān)負(fù)荷的指示信號(hào)，提出送風(fēng)靜壓優(yōu)化控制方法。

4 變風(fēng)量空調(diào)(VAV)控制系統(tǒng)模型

VAV空調(diào)系統(tǒng)主要應(yīng)用于大中型建筑物，它是全空氣空調(diào)系統(tǒng)與控制技術(shù)相結(jié)合并不斷發(fā)展的產(chǎn)物。與常規(guī)的全空氣空調(diào)系統(tǒng)相比，VAV空調(diào)系統(tǒng)最主要的特點(diǎn)就是在每個(gè)空調(diào)房間的送風(fēng)管處設(shè)置一個(gè)VAV空調(diào)系統(tǒng)末端裝置(VAV Box)，該末端裝置的主要功能部件是一個(gè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門或末端調(diào)速風(fēng)機(jī)。

在總風(fēng)量控制下的VAV系統(tǒng)中, 當(dāng)室內(nèi)溫空器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到實(shí)際溫度超出設(shè)定溫度時(shí)，通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換將溫差信號(hào)由各分支饋線傳輸給末端裝置控制器，并同時(shí)將信號(hào)傳輸給VAV系統(tǒng)主控制器。通過(guò)對(duì)信號(hào)的比較處理，改變送風(fēng)主機(jī)運(yùn)行頻率，改變送風(fēng)量。而末端裝置通過(guò)調(diào)整閥門開(kāi)度或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制進(jìn)入房間的送風(fēng)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)房間的溫度控制。末端裝置的風(fēng)量調(diào)節(jié)是通過(guò)其自身的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，最簡(jiǎn)單的控制方式就是根據(jù)比較房間內(nèi)實(shí)際溫度值與設(shè)定溫度值之間的差值來(lái)調(diào)節(jié)末端裝置的風(fēng)閥開(kāi)度。但這種控制也存在一些問(wèn)題：當(dāng)某個(gè)房間達(dá)到設(shè)定溫度而相應(yīng)末端裝置風(fēng)閥開(kāi)度保持穩(wěn)定時(shí)，由于其它房間末端裝置響應(yīng)相應(yīng)空調(diào)狀況而做出調(diào)整時(shí)就會(huì)影響整個(gè)VAV空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)壓力，進(jìn)而改變已調(diào)整穩(wěn)定的房間末端裝置，而空調(diào)負(fù)荷的熱惰性又致使末端裝置不會(huì)立刻進(jìn)行調(diào)整性動(dòng)作，等房間空調(diào)負(fù)荷交得較大并出現(xiàn)溫度波動(dòng)時(shí)，末端裝置才采取動(dòng)作，而動(dòng)作的結(jié)果又反過(guò)來(lái)影響其它房間末端裝置的控制效果。這樣一種以動(dòng)態(tài)響應(yīng)為主連續(xù)參量、多環(huán)節(jié)的控制方式來(lái)保證環(huán)境溫度與設(shè)定溫度相一致是很困難的，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)年問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行出現(xiàn)故障或是令系統(tǒng)功能大打折扣。比如，在送風(fēng)管道上選擇檢測(cè)點(diǎn)的位置如何，能否準(zhǔn)確代表系統(tǒng)送風(fēng)狀況，是否失真，再比如送風(fēng)管道異常漏風(fēng)時(shí)，還有，假如信號(hào)抗電磁干擾能力差等都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)送風(fēng)紊亂，送風(fēng)主機(jī)運(yùn)行頻率異常，原有送風(fēng)平衡被破壞，甚至無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)整等等問(wèn)題。

篇4

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；變頻；電氣控制

中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1簡(jiǎn)述

某國(guó)賓館建筑面積約10000平方米，中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍出水溫度設(shè)計(jì)為7℃，

冷卻進(jìn)水溫度設(shè)計(jì)為37℃，系統(tǒng)配置如下：一用一備冷凍機(jī)組系統(tǒng)、兩用一備冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、兩用一備冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、兩用兩備冷卻風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及一些相關(guān)的輔助設(shè)備。中央調(diào)控工藝流程如下：

圖1：中央空調(diào)控制工藝流程圖

2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本中央空調(diào)控制系統(tǒng)包括：鍋爐控制系統(tǒng)、冷凍機(jī)組控制系統(tǒng)、冷卻水控制系統(tǒng)、冷卻水控制系統(tǒng)和末端設(shè)備控制控系統(tǒng)。為了對(duì)以上幾個(gè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，本控制系統(tǒng)采用S7300(PLC)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制，采用Wincc作為上位機(jī)控制軟件。空調(diào)機(jī)組、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻風(fēng)機(jī)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS協(xié)議經(jīng)MODBUS-DP轉(zhuǎn)換設(shè)備和PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，PLC和上位機(jī)通過(guò)DP通訊實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)交換。整個(gè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示.

圖2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)控制策略如下：當(dāng)外界環(huán)境溫度上升時(shí)，機(jī)組排氣壓力相應(yīng)上升,系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)流程圖如圖3。

圖3 PID調(diào)節(jié)流程圖

反之，則控制流程相反。

3 結(jié)論

從功能實(shí)現(xiàn)和實(shí)際運(yùn)行情況看，中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，能夠根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化，通過(guò)對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)速實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足系統(tǒng)的運(yùn)行要求。特別是空調(diào)系統(tǒng)和自控系統(tǒng)結(jié)合的應(yīng)用，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)全自動(dòng)控制，提高了自動(dòng)化水平，運(yùn)行安全可靠、實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守，在保證了某國(guó)賓館舒適度的同事并節(jié)約了能源。

4 參考文獻(xiàn)

《中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)與施工》，吳繼紅等 高等教育出版社

篇5

[關(guān)鍵詞]空調(diào) 電控控制 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM921151 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）21-0121-01

前言

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對(duì)于生活的要求也越來(lái)越高，近年來(lái)，隨著空調(diào)的設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷提高，空調(diào)在我國(guó)的普及率越來(lái)越高。有研究調(diào)查，人們用于生活的電量正在逐步地上升，其中空調(diào)的用電量是人們生活用電的主要部分之一。空調(diào)作為人們生活的必要電器，其設(shè)計(jì)的舒適度和人性化越來(lái)越受到人們的關(guān)注，其電控控制系統(tǒng)也在向著越來(lái)越理想化的方向發(fā)展。

1.空調(diào)分體機(jī)控制器設(shè)計(jì)

空調(diào)的電控控制系統(tǒng)分為好幾個(gè)部分，其中，空調(diào)分體機(jī)控制器的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。空調(diào)分體機(jī)控制器的主要工作就是將一些輸入的信息，經(jīng)過(guò)空調(diào)分體機(jī)控制系統(tǒng)的分析和處理，將輸入的信息反饋給需要執(zhí)行命令的元件，使得空調(diào)分體機(jī)控制器的其他部分能夠按照命令完成操作。

1.1 主要的元器件

空調(diào)分體機(jī)的控制系統(tǒng)非常復(fù)雜，包含的元件非常多，因此是一個(gè)比較多元的系統(tǒng)。主芯片MCU是主要的元件，在空調(diào)分體機(jī)正常運(yùn)行的過(guò)程中，主芯片能夠采集到空調(diào)周圍運(yùn)行環(huán)境的一些信息，并且將這些信息進(jìn)行分析和處理，并且根據(jù)人們實(shí)際的要求以及空調(diào)分體機(jī)的系統(tǒng)要求進(jìn)行操作控制。在空調(diào)的運(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，或者系統(tǒng)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致主芯片的運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題。在主芯片出現(xiàn)故障時(shí)，復(fù)位芯片能夠及時(shí)發(fā)揮作用，保證主芯片能夠迅速的恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)。空調(diào)分體機(jī)控制系統(tǒng)的變壓器，能夠?qū)⑤斎氲碾妷恨D(zhuǎn)換成系統(tǒng)需要的電壓，一般來(lái)說(shuō)正常用電的電壓為220V，但是不同的電器對(duì)電壓要求不同，因此，空調(diào)分體機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候也需要合適的電壓。變壓器能夠?qū)?20V的電壓通過(guò)整流和穩(wěn)壓為空調(diào)分體機(jī)控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的低壓直流供電。除了以上元器件之外，在空調(diào)分體機(jī)的控制器中所用的元器件還有晶振和陶瓷諧振器、繼電器、壓敏電阻、穩(wěn)壓管以及光耦和可控硅，這些元器件在控制器中缺一不可，共同保證空調(diào)控制器的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 電路設(shè)計(jì)要求

除了必要的元器件之外，空調(diào)的分體機(jī)控制器要想正常穩(wěn)定的運(yùn)行時(shí)，必須有一個(gè)完整的電路設(shè)計(jì)。首先是電源電路設(shè)計(jì)，一般來(lái)說(shuō)，在電源電路的設(shè)計(jì)中，還要注意變壓器的應(yīng)用，在以上的兩種電路中都需要使用變壓器對(duì)輸入電壓進(jìn)行調(diào)整，最后輸出元器件所需的電壓。其次是芯片電路，這部分的電路設(shè)計(jì)關(guān)系著空調(diào)分體機(jī)控制器的使用情況，主要包括復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。時(shí)鐘電路中主要工作的元器件是晶振或者是陶瓷諧振器，這兩種元器件在電路的運(yùn)行中，能夠產(chǎn)生時(shí)鐘，并且將這種時(shí)鐘信息傳給芯片。而復(fù)位電路的設(shè)計(jì)不但是保障空調(diào)分體機(jī)設(shè)計(jì)運(yùn)行的必要設(shè)計(jì)，并且其設(shè)計(jì)工藝也是比較復(fù)雜的。一旦主芯片出現(xiàn)了故障，復(fù)位電路能夠使得控制器能夠迅速的復(fù)位，繼續(xù)工作。在空調(diào)分體機(jī)控制器的電路設(shè)計(jì)中，除了以上兩種電路，還有采樣電路，功率驅(qū)動(dòng)電路，負(fù)載強(qiáng)電電路等的設(shè)計(jì)，都是支持整個(gè)控制器運(yùn)行的重要電路。

1.3 分體機(jī)的設(shè)計(jì)工藝

空調(diào)分體機(jī)控制器的設(shè)計(jì)影響著整個(gè)空調(diào)的使用，因此不管是元器件還是電路其設(shè)計(jì)工藝必須嚴(yán)格要求。在設(shè)計(jì)空調(diào)分體機(jī)控制器的過(guò)程中，首先任務(wù)是選擇元器件，在選擇元器件的過(guò)程中，一定要選擇比設(shè)計(jì)中的元器件的額定容量還要大的元器件，這樣一來(lái)，控制器在工作的過(guò)程中，一旦發(fā)生了超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，能夠保障電路正常運(yùn)行，還能提高元器件的工作壽命。其次是，設(shè)計(jì)控制器的工作環(huán)境，工作環(huán)境對(duì)于空調(diào)分體機(jī)控制器的正常工作有很大的影響作用，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)盡可能地保證散熱功效。在空調(diào)分體機(jī)控制器的運(yùn)行中，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障問(wèn)題，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要提前設(shè)計(jì)好電路保護(hù)，一般的設(shè)計(jì)就是增加嵌位二極管，以此來(lái)保護(hù)其它元器件。

2. 空調(diào)遙控器設(shè)計(jì)

空調(diào)的遙控器是人們控制空調(diào)的最重要的一部分，空調(diào)遙控器的設(shè)計(jì)與控制空調(diào)的功能聯(lián)系密切。平時(shí)看似很小的空調(diào)遙控器，其工作機(jī)理以及內(nèi)部構(gòu)造都是相當(dāng)復(fù)雜的，空調(diào)遙控器的系統(tǒng)包括集成電路、液晶顯示電路鍵盤(pán)、芯片電路、隨身感測(cè)溫電路背光工程電路以及紅外發(fā)射電路等，其工作起來(lái)每個(gè)部分結(jié)合成為一個(gè)整體，是非常高端的設(shè)計(jì)。在空調(diào)遙控器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要認(rèn)真分析每個(gè)電路的工作原理和元器件的作用，然后再選擇一些比較高質(zhì)量的元器件進(jìn)行組合，最后設(shè)計(jì)的空調(diào)遙控器在精準(zhǔn)和功能方面都要達(dá)到技術(shù)的要求。

3.變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)

3.1 直流變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)

直流變頻空調(diào)在人們的生活和生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，這類空調(diào)的電控設(shè)計(jì)也是非常有特色的，所謂的直流變頻空調(diào)并不是需要直流電直接供電的，而是采用一種直流變頻設(shè)備，將所供的電進(jìn)行交流與直流之間的轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到系統(tǒng)所需的供電。直流變頻空調(diào)在運(yùn)行的過(guò)程中，調(diào)速性能非常好，并且噪音低，運(yùn)行效率高，是人們所中意的一類空調(diào)。直流變頻空調(diào)分為正弦波驅(qū)動(dòng)和方波驅(qū)動(dòng)兩類，這兩類驅(qū)動(dòng)方式與空調(diào)的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)有關(guān)。

3.2 交流變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)

交流變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)更加嚴(yán)格，交流變頻空調(diào)的電控系統(tǒng)需要改變壓縮機(jī)供電頻率而實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。之所以說(shuō)交流變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)更加嚴(yán)格是因?yàn)樵撟冾l空調(diào)的壓縮機(jī)供電頻率與電壓的變化都是有嚴(yán)格控制的，二者的變化必須是等比例的，即壓縮機(jī)供電頻率在改變的時(shí)候，輸出給壓縮機(jī)的電壓也必須同時(shí)作出改變，并且改變的比例是相等的。交流變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，如果設(shè)計(jì)的不合格，將會(huì)出現(xiàn)一些故障，例如壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不良現(xiàn)象，整個(gè)電控系統(tǒng)的能效比降低，整個(gè)空調(diào)機(jī)功率因素低，并且容易出現(xiàn)較大的振動(dòng)等現(xiàn)象。因此，在交流變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須對(duì)每個(gè)元器件和電路的設(shè)計(jì)都要做到嚴(yán)格要求。

3.3 變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵元件

不管是直流變頻空調(diào)還是交流變頻空調(diào)，其電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中都有一些關(guān)鍵的元件，這些元件不僅發(fā)揮著重要的作用，而且也是空調(diào)出現(xiàn)故障的重要一部分。與常規(guī)的空調(diào)相比，變頻空調(diào)的室內(nèi)機(jī)部分都是相似的，唯一不同的地方就是變頻空調(diào)比常規(guī)空調(diào)多了另外一種電路，這種電路就是室外通訊電路。正由于這種額外的電路增加了，因此變頻空調(diào)需要更多的元器件和更高的技術(shù)要求，也導(dǎo)致變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)價(jià)格要更高一些。在變頻空調(diào)的電控設(shè)計(jì)中，變頻室外的主要的元器件包括變頻模塊組件、光耦、大電抗器、室外主控芯片等，這些元器件能夠保障空調(diào)在運(yùn)行的過(guò)程中，速度以及處理分析能力也有了很大的進(jìn)步，使得變頻空調(diào)的電控系統(tǒng)更加可靠。

4.結(jié)語(yǔ)

在人們的日常生活與生產(chǎn)中，空調(diào)占據(jù)著重要的地位，并且逐漸發(fā)展成為人們生活中不可或缺的一種家用電器。提高空調(diào)的設(shè)計(jì)，使之成為更加符合人們要求的家用電器是空調(diào)生產(chǎn)設(shè)計(jì)商的重要的研究方面。空調(diào)的電控設(shè)計(jì)與空調(diào)的功能及人性化設(shè)計(jì)都是密切相關(guān)的，因此完善空調(diào)的電控設(shè)計(jì)是非常有意義的。要想完善空調(diào)的電控設(shè)計(jì)，必須深入了解空調(diào)電控系統(tǒng)的各個(gè)元器件、電路以及工作原理。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞：車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)；新能源汽車；需求分析

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2017）010-0-01

一、前言

隨著新型能源汽車的誕生和普及，與汽車相關(guān)的科學(xué)技術(shù)也發(fā)生了不同程度的改變，變化最顯著的技術(shù)之一就是車載空調(diào)技術(shù)。傳統(tǒng)的燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)工作，以達(dá)到車室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)和空氣流通的效果。新型能源汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式多種多樣，很多新型能源汽車不再有驅(qū)動(dòng)車載空調(diào)運(yùn)行的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，因此有必要對(duì)車載空調(diào)技術(shù)進(jìn)行研究，使用其它技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)新型能源汽車車載空調(diào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。

二、車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

各國(guó)政府及其汽車廠商都投入了大量的人力財(cái)力用于新型能源汽車車載空調(diào)研發(fā)，同時(shí)得益于微機(jī)控制、微電子技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)控制技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于新型能源汽車空調(diào)的設(shè)計(jì)。目前，美國(guó)生產(chǎn)的油電混合型汽車載空調(diào)系統(tǒng)全部由電機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。美國(guó)通用汽車公司和日本五十鈴汽車公司（后合并到三菱集團(tuán)）一起聯(lián)合研究智能型車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)控制的電動(dòng)客車空調(diào)系統(tǒng)，將新型能源汽車車載空調(diào)技術(shù)推到一個(gè)新的高度。法國(guó)露絡(luò)路易斯公司將模糊控制理論應(yīng)用于車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了新型能源汽車空調(diào)變頻技術(shù)。歐美等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車公司也相繼開(kāi)發(fā)出各自的基于電機(jī)控制的車載電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)品。

我國(guó)的電機(jī)控制技術(shù)起步較晚，新型能源汽車的研究水平較發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然比較落后，所以車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制技術(shù)一直發(fā)展緩慢。目前我國(guó)現(xiàn)有主要車載電動(dòng)空調(diào)生產(chǎn)廠家有20多家，這些空調(diào)生產(chǎn)廠家絕大部分是引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)線和生產(chǎn)設(shè)備，沒(méi)有自主研發(fā)能力。另外我國(guó)各知名空調(diào)企業(yè)聯(lián)手各科研機(jī)構(gòu)以及部分高校投入了大量的人力物力財(cái)力致力于車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)研究，但是汽車復(fù)雜的工況環(huán)境對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性提出了更高的要求，給研發(fā)帶來(lái)了很大難度。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有少數(shù)幾款車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)品，但是難以適應(yīng)新型能源汽車震動(dòng)頻繁和強(qiáng)電磁干擾復(fù)雜的工作環(huán)境，工作狀態(tài)不穩(wěn)定。

三、車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)解決方案

學(xué)習(xí)借鑒國(guó)內(nèi)外較成熟的應(yīng)用技術(shù)和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)要求，以車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)為設(shè)計(jì)對(duì)象，進(jìn)一步分析討論用于車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制的關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)用于車載電動(dòng)空調(diào)的基于ST7FMC系列單片機(jī)的無(wú)位置傳感器無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，目前該控制系統(tǒng)還在研發(fā)試驗(yàn)中，并已取得一定進(jìn)展。具體解決方案如下：

1.分析研究無(wú)刷直流電機(jī)位置新檢測(cè)方法

對(duì)Y型三相全橋式電機(jī)電路進(jìn)行分析，研究基于導(dǎo)通二相繞組的等電感電勢(shì)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法。使用這種方法解決了在BLDCM（無(wú)刷直流電機(jī)）低轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子位置信號(hào)難以提取的問(wèn)題。

2.控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

根據(jù)新的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方法提出硬件電路設(shè)計(jì)方案。控制系統(tǒng)采以意法公司生產(chǎn)的ST7FMC2S6單片機(jī)為主控芯片實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)主要包括位置信號(hào)檢測(cè)模塊電路設(shè)計(jì)、總線通信模塊電路設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)電路模塊設(shè)計(jì)等。

3.控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

結(jié)合系統(tǒng)功能進(jìn)行相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)。需實(shí)現(xiàn)BLDCM的啟動(dòng)、調(diào)速功能以及CAN總線的通信功能。

4.樣機(jī)的調(diào)試軟件設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)對(duì)電機(jī)控制的精準(zhǔn)性，需要設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套基于CAN總線的車載電動(dòng)空調(diào)控制監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)軟件，通過(guò)本軟件可實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)態(tài)顯示與控制、車身工作環(huán)境顯示模擬等功能。

四、車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值

目前我國(guó)的車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制技術(shù)相對(duì)比較落后，國(guó)產(chǎn)車載電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定性差，產(chǎn)品質(zhì)量整體不高。以上現(xiàn)象直接導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)車載電動(dòng)空調(diào)成本高，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力差。因此，我們需要研發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本，改善產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高我國(guó)車載電動(dòng)空調(diào)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

電動(dòng)汽車要求電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)快，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能以及穩(wěn)態(tài)性能要求都比較高。但是電動(dòng)汽車系統(tǒng)的復(fù)雜性，加上振動(dòng)，干擾等問(wèn)題的影響，導(dǎo)致低轉(zhuǎn)速下難以提取車載電動(dòng)空調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，最終電機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)嚴(yán)重影響空調(diào)穩(wěn)定性。在電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，我們采用了一種新的位置檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速下對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的有效提取，提高整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

另外，針對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目復(fù)雜的工作環(huán)境，在產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員和產(chǎn)品測(cè)試人員需要在各類模擬環(huán)境（如復(fù)雜路況、極端的天氣情況環(huán)境）對(duì)車載電動(dòng)空調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)車載電動(dòng)空調(diào)的精準(zhǔn)控制。本設(shè)計(jì)利用CAN總線通信模塊設(shè)計(jì)了樣機(jī)的調(diào)試監(jiān)控軟件。通過(guò)本樣機(jī)的調(diào)試監(jiān)控軟件測(cè)試人員可以透明的觀測(cè)到空調(diào)電機(jī)的運(yùn)行情況，為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制提供了有數(shù)據(jù)。

篇7

關(guān)鍵詞：恒溫恒濕；空調(diào)系統(tǒng)；全年運(yùn)行；控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TB657文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)械、紡織、電子、化學(xué)等行業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求愈來(lái)愈高，與產(chǎn)品質(zhì)量緊密相關(guān)的空氣環(huán)境要求也越來(lái)越嚴(yán)格，因此越來(lái)越多的行業(yè)應(yīng)用恒溫恒濕空調(diào)來(lái)滿足生產(chǎn)工藝的要求。而為了實(shí)現(xiàn)工藝要求的溫濕度條件，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)做相應(yīng)的調(diào)節(jié)，就需要對(duì)溫濕度進(jìn)行有效的控制。常規(guī)的恒溫恒濕空調(diào)機(jī)對(duì)室內(nèi)溫濕度的控制是通過(guò)采取頻繁啟動(dòng)壓縮機(jī)、精確調(diào)節(jié)控制電加熱器和加濕器等措施實(shí)現(xiàn)的。這直接導(dǎo)致其負(fù)荷適應(yīng)性較差、能源消耗巨大、加熱加濕控制系統(tǒng)復(fù)雜、壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)影響其壽命及對(duì)電網(wǎng)造成巨大沖擊。實(shí)際上，有許多手段可以影響房間的溫濕度，但影響的程度是不一樣的。本文重點(diǎn)論述恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行控制。

1.空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1冷熱源的選擇

由于絕對(duì)濕度控制精度為(7.8±1)(g/kg干空氣),根據(jù)室內(nèi)熱濕負(fù)荷分布情況,機(jī)器露點(diǎn)溫度必須低于10℃,那么表冷器的進(jìn)水溫度要求低于4℃。為了得到低溫水,恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的冷源選擇使用乙二醇水溶液冷水機(jī)組。根據(jù)夏季室外條件計(jì)算恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的最大冷負(fù)荷,選擇制冷量為386kw的活塞式冷水機(jī)組,經(jīng)過(guò)溫控和低溫保護(hù)改造的雙工況冷水機(jī)組可用于冷卻乙二醇水溶液,冷水機(jī)組通過(guò)溶液泵和管道向空氣處理機(jī)組提供低溫乙二醇水溶液。

為了節(jié)能和調(diào)節(jié)方便,熱源選用臥式燃?xì)獬盒蜔崴仩t,省去蒸汽一水換熱器,熱水鍋爐出水溫度為65一80℃,供熱系統(tǒng)通過(guò)熱水泵和管道分別向空氣處理機(jī)組的預(yù)熱、再熱和加熱盤(pán)管提供熱水。

1.2空調(diào)水系統(tǒng)

水系統(tǒng)采用同程式四管制。乙二醇水溶液循環(huán)系統(tǒng)由乙二醇水溶液泵,乙二醇水溶液箱和送回水管組成。循環(huán)泵自乙二醇水溶液箱將水溶液吸人,經(jīng)輸液管道與空氣處理機(jī)組的冷卻盤(pán)管相連接,經(jīng)冷卻盤(pán)管后通往冷水機(jī)組的蒸發(fā)器冷卻,再返回水溶液箱。乙二醇水溶液箱用來(lái)存放乙二醇水溶液,并在控制調(diào)節(jié)時(shí)穩(wěn)定工況用。熱水循環(huán)系統(tǒng)由熱水泵,熱水膨脹水箱和送回水管組成。熱水泵自熱水鍋爐將熱水吸人,分別通過(guò)空氣處理機(jī)組的熱水盤(pán)管加熱空氣后返回至熱水鍋爐。熱水膨脹水箱設(shè)于熱水循環(huán)系統(tǒng)的最高處。為排出冷水機(jī)組的冷凝熱,設(shè)置冷卻系統(tǒng),該系統(tǒng)由冷卻塔,冷卻水泵和供回水管組成。由于全年恒溫恒濕運(yùn)行調(diào)節(jié)控制的需要,冬季亦需冷水機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行,此時(shí)冷卻塔的風(fēng)機(jī)由冷卻水溫度控制停/開(kāi),水溫控制在15℃以上;若冬季發(fā)現(xiàn)冷卻水溫低于5℃時(shí),冷卻水泵必須連續(xù)自循環(huán)運(yùn)行,利用水泵的功耗防凍。此外水管系統(tǒng)增加旁通控制,以便在寒冬季節(jié)時(shí)減少通往冷卻塔的水量。

1.3空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

空氣處理機(jī)組由混合段、初中效過(guò)濾段、檢修段、預(yù)熱段、加濕段、冷卻段、檢修段、再熱段和風(fēng)機(jī)段組成。為了提高溫濕度的控制精度,在各檢修段中加裝了均流裝置,并增加傳感器插人孔,混合段配有新回風(fēng)混合調(diào)節(jié)風(fēng)門,即可電動(dòng)設(shè)定也可手動(dòng)調(diào)節(jié)新、回風(fēng)比例。

通風(fēng)系統(tǒng)由新風(fēng)管和送風(fēng)管二個(gè)部分組成。采用一根新風(fēng)管向空氣處理機(jī)組提供新風(fēng),空氣處理機(jī)組由送風(fēng)管將已經(jīng)處理好的空氣按送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)經(jīng)總風(fēng)管和支風(fēng)管通至控制區(qū)域,采用圓形和方形散流器,并通過(guò)線控調(diào)節(jié)風(fēng)門,根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和熱負(fù)荷分布情況來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量以使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)獲得比較均勻的溫度場(chǎng)。

新風(fēng)管設(shè)置在屋頂,采用百葉式進(jìn)風(fēng)口,進(jìn)風(fēng)口裝有空氣過(guò)濾器。新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口用風(fēng)管和空氣處理機(jī)組新風(fēng)口相連,在分支口設(shè)置了調(diào)節(jié)風(fēng)門,用來(lái)調(diào)節(jié)空氣處理機(jī)組的進(jìn)風(fēng)量。不設(shè)回風(fēng)管,回風(fēng)直接從控制區(qū)域進(jìn)人空氣處理機(jī)組的回風(fēng)口。

2.空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制

為了使空調(diào)區(qū)域的溫度和濕度能維持在允許的波動(dòng)范圍內(nèi),本恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)采用全年自動(dòng)控制的運(yùn)行調(diào)節(jié)。此外還配有空氣處理過(guò)程溫濕度記錄儀的實(shí)時(shí)記錄。空調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)安裝DDG控制器,對(duì)應(yīng)著現(xiàn)場(chǎng)的空氣處理機(jī)組,控制器以一條通訊總線連接回監(jiān)控作為信息傳送,再由計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心監(jiān)測(cè)。圖像化的中央監(jiān)控中心設(shè)在辦公室內(nèi),用一臺(tái)PC機(jī)為核心,以Wnidows為操作系統(tǒng),通過(guò)C一BUS總線將DDG控制器與中央監(jiān)控中心相連,完成空調(diào)的溫濕度信號(hào)檢測(cè)盒控制、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況的監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警以及參數(shù)修正、指令和修改程序等功能。系統(tǒng)還備有記錄儀記錄重要信息如恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)外溫度、濕度等。

為了保證全年實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣處理機(jī)組的自動(dòng)控制,以達(dá)到室內(nèi)恒溫恒濕的目的,濕度控制采用變露點(diǎn)直接控制法。濕度控制由加濕器和冷卻盤(pán)管共同完成。系統(tǒng)運(yùn)行后,室內(nèi)絕對(duì)濕度傳感器的模擬量信號(hào)進(jìn)入DDG,通過(guò)與設(shè)定值進(jìn)行比較,若存在偏差,則根據(jù)PID算法決定冷卻盤(pán)管的露點(diǎn)溫度設(shè)定值,再依據(jù)實(shí)際露點(diǎn)溫度與設(shè)定溫度值的偏差通過(guò)PID控制來(lái)調(diào)節(jié)冷卻盤(pán)管回水電動(dòng)三通閥的開(kāi)度,使室內(nèi)絕對(duì)濕度達(dá)到要求范圍。濕膜式加濕器的進(jìn)水電磁閥的控制由加濕器后的絕對(duì)濕度傳感器的實(shí)測(cè)值和設(shè)定值的偏差,通過(guò)電磁閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn),以達(dá)到等焙加濕的目的。

溫度控制由預(yù)熱段、冷卻段和再熱段三部分共同執(zhí)行。預(yù)熱段出口的空氣溫度傳感器控制調(diào)節(jié)預(yù)熱盤(pán)管回水電動(dòng)三通閥的開(kāi)度,以保證經(jīng)過(guò)預(yù)熱段的新回混合風(fēng)達(dá)到一定的溫度,經(jīng)等燴加濕再經(jīng)冷卻段冷卻至室內(nèi)狀態(tài)空氣的露點(diǎn),此時(shí)空氣經(jīng)再熱段進(jìn)行再熱,根據(jù)室內(nèi)溫度與設(shè)定值的比較偏差,自動(dòng)調(diào)節(jié)再熱盤(pán)管回水電動(dòng)三通閥的開(kāi)度以保證送風(fēng)空氣狀態(tài)達(dá)到室內(nèi)溫度范圍。為了防止外界環(huán)境空氣滲入空調(diào)區(qū)域,干擾空調(diào)室內(nèi)的溫、濕度,空調(diào)系統(tǒng)要求保持一定的正壓,室內(nèi)的正壓控制是根據(jù)排風(fēng)量的要求,利用壓差傳感器控制新風(fēng)門和回風(fēng)門的比例調(diào)節(jié)以期達(dá)到目的。

此外同時(shí)進(jìn)人記錄儀進(jìn)行溫濕度記錄的傳感器以標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)輸出,與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)并聯(lián)使用該信號(hào)。

作為顯示監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī),在屏幕上顯示控制系統(tǒng)圖、各點(diǎn)溫度、絕對(duì)濕度、閥門開(kāi)度、風(fēng)門開(kāi)度等信息,從而方便了操作人員的觀測(cè)。

3. 恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行控制重點(diǎn)

(1)采用變露點(diǎn)直接控制方法可以實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的全年四季運(yùn)行調(diào)節(jié)。

(2)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)循環(huán),可合理地利用回風(fēng),不僅能節(jié)約冷、熱能源,而且由于回風(fēng)溫、濕度接近空調(diào)房間的溫、濕度,補(bǔ)充適當(dāng)?shù)氖彝庑嘛L(fēng),使混合風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)相對(duì)穩(wěn)定,減少空氣處理所需的冷熱負(fù)荷,保證了冷卻盤(pán)管的露點(diǎn)溫度的恒定。

(3)采用新型的潔凈、節(jié)能加濕設(shè)備―濕膜加濕器,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,運(yùn)行費(fèi)用低,無(wú)通常加濕器產(chǎn)生的白粉現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了干凈的加濕;控制方式簡(jiǎn)單,節(jié)能高效。

(4)設(shè)計(jì)的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)自運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái),各項(xiàng)性能參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)和工藝的要求。經(jīng)測(cè)試結(jié)果表明,24小時(shí)內(nèi),溫度控制精度一般為土0.9℃,絕對(duì)濕度控制精度為±0.79(g/kg干空氣)。

(5)在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中曾對(duì)恒溫恒濕區(qū)域的幾個(gè)重要控制點(diǎn)進(jìn)行了溫、濕度的測(cè)量,結(jié)果表明,控制區(qū)域內(nèi)不同地點(diǎn)的溫、濕度略有偏差,但偏差均在允許的波動(dòng)范圍內(nèi)。說(shuō)明布風(fēng)系統(tǒng)的氣流組織均勻性有待進(jìn)一步的提高。建議溫、濕度控制精度要求更高、更均勻的空調(diào)系統(tǒng)采取能使空氣充分混合的專用通風(fēng)系統(tǒng)。

4.結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)變頻恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度控制方面進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)和研究，分析了恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行控制系統(tǒng)，可以取得較為滿意的控制效果，為系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供了一種有效的方法。

參考文獻(xiàn)

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［2］趙榮義，等 . 空氣調(diào)節(jié)［M］． 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009．

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篇8

關(guān)鍵詞：模糊控制；PID控制；變頻空調(diào)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TB657 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

空調(diào)系統(tǒng)具有非線性，時(shí)變，滯后性等特性，同時(shí)由于房間不同，環(huán)境不同，建立精確的空調(diào)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型極其困難。因此選用合適的控制方案以滿足人們對(duì)空調(diào)性能越來(lái)越高的要求成為空調(diào)控制器技術(shù)的關(guān)鍵。

本文使用DSP芯片作為控制內(nèi)核，采用模糊控制和PID控制相結(jié)合的智能控制方法，用于空調(diào)系統(tǒng)中，得到了很好的控制效果。

2 智能控制器的設(shè)計(jì)

空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度時(shí)，需要很高的動(dòng)態(tài)品質(zhì)和穩(wěn)定精度。由于空調(diào)系統(tǒng)模型及房間模型都不能精確地確定，而單純的采用模糊控制和PID控制，控制效果都不夠理想。因此采用將模糊控制和PID控制相結(jié)合，共同調(diào)節(jié)輸出的控制方法。此方法集中了模糊控制的魯棒性強(qiáng)和PID控制的控制精度高的優(yōu)點(diǎn)，能夠達(dá)到很好的控制效果。

控制方案如圖1所示，根據(jù)實(shí)際溫度與目標(biāo)溫度兩者差值大小，選擇模糊控制和PID控制所占比例，當(dāng)溫差較大時(shí)（|e|≥e0），模糊控制器的控制量乘以系數(shù)K1，PID控制器的控制量乘以系數(shù)K3，同理當(dāng)溫差較小時(shí)（|e|≤e0），模糊控制器的控制量乘以系數(shù)K2，PID控制器的控制量乘以系數(shù)K4，然后將兩控制器的輸出相加作為最終的控制量。通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，最終確定兩個(gè)控制器在總的控制輸出中占的比例的比例系數(shù)K1，K2，K3，K4。

2.1 模糊控制器的設(shè)計(jì)

溫差e和溫差變化率ec作為模糊控制器的兩個(gè)輸入，壓縮機(jī)頻率作為控制器的輸出u。e和ec對(duì)應(yīng)的論域?yàn)閇-3，+3]，選用語(yǔ)言變量為{PB，PM，PS，ZO，NS，NM，NB}，含義依次為：正大、正中、正小、零、負(fù)小、負(fù)中、負(fù)大。控制量u的語(yǔ)言變量為{PB，PM，PS，ZO，NS，NM}，含義依次為：正大、正中、正小、零、負(fù)小、負(fù)中。e，ec，u的隸屬函數(shù)圖如圖2、圖3所示。

其中e的基本論域?yàn)閇-2，+6]，ec的基本論域?yàn)閇-0.3，+0.2]，u的基本論域?yàn)閇-6，+10]，模糊規(guī)則選用的形式為：if e and ec then u 。

通過(guò)仿真由相應(yīng)的輸入組合可以得到相應(yīng)的解模糊輸出，解模糊選用面積重心法，即可以得到模糊控制表，見(jiàn)表1。

2.2 PID控制器的設(shè)計(jì)

當(dāng)設(shè)定溫度與實(shí)際溫度之差較小時(shí)，進(jìn)入PID控制模式。PID控制的關(guān)鍵內(nèi)容在于整定PID參數(shù)。

PID控制器輸出的一般形式為：

U[PID]=（ e×Kp+∫e + ec×Kd）×Kpid

數(shù)字離散化后的表達(dá)式為：

U[PID]=（ e（k）×Kp+Ki×+ ec（k） × Kd）× Kpid

其中：e（k）表示第k次采樣時(shí)的溫差，表示從采樣開(kāi)始累積到k時(shí)刻的采樣值之和；ec（k）表示當(dāng)前采樣偏差與上一次采樣偏差的差值；Kp，Ki，Kd分別表示比例、積分、微分的系數(shù)；Kpid則表示PID控制器的比例增益，其值根據(jù)當(dāng)前溫差大小決定Kpid等于K3還是K4。

由于系統(tǒng)可設(shè)定的溫度范圍較寬，溫差及溫差變化速率不同，PID參數(shù)不同，且由于空調(diào)系統(tǒng)的比例帶較大，本文使用臨界比例帶法調(diào)整PID參數(shù)的整定方向。鑒于在空調(diào)系統(tǒng)中用PID控制容易產(chǎn)生的積分飽和問(wèn)題以及選取合適的積分增益，本文采用積分分離和變速積分相結(jié)合的方案。當(dāng)溫差較大時(shí)，取消積分作用，即Ki=0，增大KP，使溫差很快降到某一范圍內(nèi)，此時(shí)再引入積分，并使用積分變速函數(shù)根據(jù)溫差改變積分累加速度，以消除靜差，達(dá)到高控制精度。Kd的調(diào)整則根據(jù)溫差變化率，并設(shè)置Kd限值，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。

3 硬件的實(shí)現(xiàn)

控制方案的硬件實(shí)現(xiàn)如圖4所示，由于需要實(shí)時(shí)處理信號(hào)，使用復(fù)雜的控制方案則需要很高的運(yùn)算速度。本文選用TI公司針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的專用DSP芯片作處理器，將檢測(cè)到的模擬信號(hào)經(jīng)芯片內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行處理，通過(guò)通訊模塊將檢測(cè)到實(shí)時(shí)溫度與設(shè)定溫度傳遞給芯片，并與設(shè)定溫度實(shí)時(shí)比較，經(jīng)過(guò)運(yùn)算后輸出PWM信號(hào)控制壓縮機(jī)頻率，達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。

4 軟件的實(shí)現(xiàn)

軟件的控制流程圖如圖5所示，首先對(duì)溫度進(jìn)行采集，通過(guò)計(jì)算得到溫度偏差e和偏差變化率ec，然后分別進(jìn)行模糊控制和PID控制，將兩個(gè)控制器計(jì)算出的輸出頻率相加，根據(jù)|e|和設(shè)定值e0之差的大小，決定兩算法控制器在總輸出中的比例分量，得到最終的輸出控制頻率。

5 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

此控制方案用于空調(diào)系統(tǒng)中，設(shè)定室內(nèi)溫度為25℃，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)室內(nèi)溫度為30℃，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。結(jié)果表明，使用本控制方案，溫度調(diào)節(jié)速度快，超調(diào)小，穩(wěn)定性好，滿足了空調(diào)的舒適性與穩(wěn)定性。

結(jié)語(yǔ)

本文將模糊控制和PID控制兩種控制方法相結(jié)合，根據(jù)采樣溫度與設(shè)定溫度差值的大小選擇兩個(gè)控制器輸出所占比例，充分發(fā)揮兩控制方法的優(yōu)點(diǎn)，使系統(tǒng)具有魯棒性、靈敏性、適應(yīng)性。設(shè)計(jì)了基于DSP芯片作處理器的硬件方案，給出軟件控制流程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)控制精度高，穩(wěn)定性好，滿足設(shè)計(jì)要求，證明此控制方案適合非線性、時(shí)變性，滯后性特點(diǎn)的系統(tǒng)，實(shí)用性很高。

參考文獻(xiàn)

[1]李國(guó)勇.智能控制及其MATLAB實(shí)現(xiàn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005：252-256.

篇9

關(guān)鍵詞：DDC；廠房空調(diào)系統(tǒng)；應(yīng)用研究；

中圖分類號(hào)： TK323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

0.引言

在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能量越來(lái)越呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，在整體能耗中所占的比例越來(lái)越大，就目前而言民用建筑中空調(diào)系統(tǒng)的能耗占總能耗的50%-70%左右。所以有必要發(fā)展一種有效的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方法，尤其應(yīng)用在改善現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化程度方面。在工業(yè)化設(shè)計(jì)中許多地方對(duì)環(huán)境有著極為嚴(yán)格的要求，對(duì)于一些放置精密設(shè)備的地方對(duì)溫、濕度都有著非常高的控制要求，同時(shí)現(xiàn)代工廠管理也對(duì)空調(diào)系統(tǒng)提出了較高的要求，一種可以遠(yuǎn)程集中管理的空調(diào)控制系統(tǒng)也因此孕育而生。DDC直接數(shù)字化控制方法是一項(xiàng)構(gòu)造簡(jiǎn)單操作容易的控制設(shè)備，它可借由接口轉(zhuǎn)接設(shè)備隨負(fù)荷變化作系統(tǒng)控制，如空調(diào)冷水循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)箱變頻自動(dòng)風(fēng)量調(diào)整及冷卻水塔散熱風(fēng)扇的變頻操控等，可以讓空調(diào)系統(tǒng)更有效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣不僅節(jié)省了大量能耗和人力，而且還可使系統(tǒng)在設(shè)計(jì)要求的工況下穩(wěn)定運(yùn)行，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命以及達(dá)到工藝系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求和節(jié)能目的。

1.DDC控制系統(tǒng)概述

DDC系統(tǒng)是直接數(shù)字控制系統(tǒng)（Direct Digital Control，縮寫(xiě)成DDC）。這是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為泛的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。其基本框圖如圖1所示。控制系統(tǒng)中引入計(jì)算機(jī)，運(yùn)用微機(jī)指令系統(tǒng)編出符合某種規(guī)律的程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控參數(shù)的控制。

圖1微機(jī)控制系統(tǒng)基本框圖

在常規(guī)控制系統(tǒng)中，控制規(guī)律由硬件決定，若改變控制規(guī)律，則必需改變硬件；而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，控制規(guī)律的改變只需改變軟件的編制。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中輸入輸出信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，因此在輸入端經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；在輸出端經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器， 將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)控制規(guī)律的數(shù)值計(jì)算，并以其結(jié)果（數(shù)字形式或轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量）直接控制生產(chǎn)過(guò)程。信號(hào)的輸入輸出又按能否直接被微機(jī)或執(zhí)行器接受而分為數(shù)字量輸入、輸出（DI/DO）和模擬量輸入、輸出（AI/AO）。模擬量信號(hào)所對(duì)應(yīng)的是一定量的電壓或電流值，這與傳感器輸出信號(hào)的特征有關(guān)。一般情況下，空調(diào)自控系統(tǒng)中常見(jiàn)的模擬量輸入有：溫度、濕度、壓力、流量、壓差等。模擬量輸出要進(jìn)行P、PI、PID 控制的電動(dòng)水閥和風(fēng)閥。

數(shù)字量的輸入有：電動(dòng)機(jī)狀態(tài)、水泵和風(fēng)機(jī)狀態(tài)、過(guò)濾器報(bào)警狀態(tài)、壓差開(kāi)關(guān)、水位開(kāi)關(guān)、防凍保護(hù)等。數(shù)字量的輸出有：電磁閥控制、二位電動(dòng)水閥控制、水泵及風(fēng)機(jī)等設(shè)備的起停控制。圖2是DDC系統(tǒng)框圖。該系統(tǒng)利用多路采樣器按順序?qū)Χ嗦繁粶y(cè)參數(shù)進(jìn)行采樣。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入到計(jì)算機(jī)；再按編制的控制程序?qū)Ω鲄?shù)進(jìn)行比較、分析和計(jì)算；最后將計(jì)算結(jié)果經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器、輸出掃描器按程序送至相應(yīng)的執(zhí)行器。實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程各被控參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制，使其保持在預(yù)定值或最佳值上，以選到預(yù)期的控制效果。

圖2 DDC系統(tǒng)框圖

DDC系統(tǒng)還具有巡回檢測(cè)功能，能顯示、修改參數(shù)值、打印制表、越限報(bào)警、故障診斷和故障報(bào)警。當(dāng)計(jì)算機(jī)或系統(tǒng)的某個(gè)部件發(fā)生故障時(shí)，能及時(shí)通知操作人員切換至手動(dòng)位置或更換部件。

2.建筑物空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一般建筑物常用的空調(diào)系統(tǒng)有CAV、VAV、VWV等，各有不同的操控方式，都可以用DDC控制。

2.1 定風(fēng)量系統(tǒng)（CAV）

定風(fēng)量系統(tǒng)（Constant Air Volume），顧名思義即是風(fēng)量維持一定之意。定風(fēng)量系統(tǒng)為空調(diào)機(jī)吹出的風(fēng)量一定，以提供空調(diào)區(qū)域所需要的冷（暖）氣。當(dāng)空調(diào)區(qū)域負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，則以改變送風(fēng)溫度應(yīng)付室內(nèi)負(fù)荷，并達(dá)到維持室內(nèi)溫度于舒適區(qū)的要求。常用的廠房空調(diào)系統(tǒng)為：AHU空調(diào)機(jī)與FCU冰水管系統(tǒng)。這兩者一般均以定風(fēng)量（CAV）來(lái)供應(yīng)空調(diào)區(qū)，為了應(yīng)付室內(nèi)部分負(fù)荷的變動(dòng)，在AHU定風(fēng)量系統(tǒng)以空調(diào)機(jī)的變溫送風(fēng)來(lái)處理，在一般FCU系統(tǒng)則以冰水閥開(kāi)關(guān)控制來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度。

2.2 變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）

變風(fēng)量系統(tǒng)（Variable Air Volume，簡(jiǎn)稱VAV），即是空調(diào)機(jī)（AHU或FCU）可以調(diào)變風(fēng)量。然而AHU及FCU在送風(fēng)系統(tǒng)上會(huì)浪費(fèi)大量能源：因?yàn)樵陂L(zhǎng)期低負(fù)荷時(shí)送風(fēng)機(jī)仍要執(zhí)行全風(fēng)量運(yùn)轉(zhuǎn)，這不但不易維持穩(wěn)定的室內(nèi)溫濕條件，也浪費(fèi)大量的送風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)能源。變風(fēng)量系統(tǒng)就是針對(duì)送風(fēng)系統(tǒng)耗電缺點(diǎn)的節(jié)能對(duì)策。變風(fēng)量系統(tǒng)可分為兩種：一種為AHU風(fēng)管系統(tǒng)中的空調(diào)機(jī)變風(fēng)量系統(tǒng)（AHU-VAV系統(tǒng)）；一種為FCU系統(tǒng)中的室內(nèi)風(fēng)機(jī)變風(fēng)量系統(tǒng)（FCU-VAV系統(tǒng)）。AHU-VAV系統(tǒng)是在全風(fēng)管系統(tǒng)中將送風(fēng)溫度固定，而以調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)送風(fēng)量的方式來(lái)應(yīng)付室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的變動(dòng)。FCU-VAV系統(tǒng)則是將冰水供應(yīng)量固定，而在室內(nèi)FCU加裝無(wú)段變功率控制器改變送風(fēng)量，亦即改變FCU的熱交換率來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)負(fù)荷變動(dòng)。這兩種方式通過(guò)調(diào)量來(lái)減少送風(fēng)機(jī)的耗電量，同時(shí)也可增加熱源機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率而節(jié)約熱源耗電，因此可在送風(fēng)及熱源兩方面同時(shí)獲得節(jié)能效果。圖3是DDC變風(fēng)量系統(tǒng)控制組態(tài)圖。

圖3 DDC變風(fēng)量系統(tǒng)控制組態(tài)

2.3 變流量系統(tǒng)（VWV）

變流量系統(tǒng)（Variable Water Volume，簡(jiǎn)稱VWV），是用一定的水溫供應(yīng)空調(diào)機(jī)以提高熱源機(jī)器的效率，用特殊的水泵來(lái)改變送水量，從而達(dá)到節(jié)約水泵用電的功效。變水量系統(tǒng)對(duì)水泵系統(tǒng)的節(jié)能效率根據(jù)水泵的控制方式和VWV使用比例而異，一般VWV的控制方式有無(wú)段變速與雙向閥控制方式。以上三種空調(diào)系統(tǒng)是目前廠房空調(diào)最常被設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。廠房空調(diào)控制也就是把管路、管件、閥體或閥門集中設(shè)定控制流體提供冷氣。所以有效組合廠房空調(diào)控制即能有效控制耗能，設(shè)計(jì)合乎節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。

3.廠房空調(diào)系統(tǒng)的DDC控制方法

DDC設(shè)備在市面上的產(chǎn)品，各廠家的型號(hào)、套件都有所不同，但系統(tǒng)大同小異。只要將類比訊號(hào)輸入電腦，就能作控制與設(shè)定。當(dāng)這些控制運(yùn)用在空調(diào)設(shè)備時(shí)，整合方式有下列幾種方式：

3.1 定風(fēng)量系統(tǒng)（CAV）的DDC控制

因?yàn)槭嵌L(fēng)量系統(tǒng)，所以可以控制冰水系統(tǒng)上的二通閥。當(dāng)室溫升高，室內(nèi)傳感器送出信號(hào)給控制器，控制器接到信號(hào)與設(shè)定的溫度比較，輸出信號(hào)給冰水管上的二通閥，控制二通閥打開(kāi)，使循環(huán)風(fēng)變冷送入室內(nèi)。如室內(nèi)溫度下降過(guò)多，盤(pán)管風(fēng)機(jī)作卸載。室內(nèi)溫度傳感器傳送信號(hào)至控制器為模擬輸入，控制器與設(shè)定溫度比較，輸出模擬信號(hào)至冰水管上，二通閥關(guān)閉。二通閥也有比例型式，這種比例式二通閥控制冰水大小進(jìn)入冷排使空調(diào)更有彈性控制，維持室溫在設(shè)定值上下。

3.2 變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）的DDC控制

箱型空調(diào)機(jī)則以出風(fēng)溫度及預(yù)設(shè)定的比值為控制方式。靠傳送、回風(fēng)及外氣溫度傳感器來(lái)控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速。控制程序如下：

（1）出風(fēng)溫度感應(yīng)到傳感器（設(shè)定在13℃)控制二通閥打開(kāi)。

（2）送冷氣時(shí)，冰水傳感器測(cè)得冰水離開(kāi)冷排的溫度，調(diào)整出風(fēng)溫度狀況，陸續(xù)利用DDC控制變頻器，改變馬達(dá)轉(zhuǎn)速送出理想出風(fēng)溫度。

（3）當(dāng)冰水閥門關(guān)小至13℃，DDC控制器打開(kāi)外氣及回風(fēng)風(fēng)門，混合送風(fēng)溫度，直到外氣風(fēng)門關(guān)至最小，以維持13℃送風(fēng)風(fēng)溫，并可兼外氣空調(diào)利用。

（4）低溫限制感應(yīng)混合溫度控制以保護(hù)冷排不結(jié)冰。一般建筑物空調(diào)系統(tǒng)每天的冰水主機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)，使用DDC來(lái)操控可以設(shè)定所有開(kāi)關(guān)機(jī)程序并且標(biāo)準(zhǔn)一致。主機(jī)控制系統(tǒng)加裝模擬信號(hào)適配卡轉(zhuǎn)換傳遞信息，再加一臺(tái)列表機(jī)，就能把一天中所有運(yùn)轉(zhuǎn)情形顯示出來(lái)。遇有跳機(jī)時(shí)又能及時(shí)通知技術(shù)人員前往查看。

4.變頻器節(jié)能計(jì)算方法

4.1 計(jì)算全負(fù)載的容量

全負(fù)載容量一般是以馬達(dá)的馬力數(shù)（HP）×0.746/馬達(dá)效率（%），單位為（kW）。

調(diào)查空調(diào)系統(tǒng)所需的空調(diào)能量，并完整地記錄一個(gè)周期內(nèi)詳細(xì)的變化數(shù)據(jù)。通常周期是以一周為單位或是以一天而重復(fù)，但須隨氣溫的變化和季節(jié)的更替作調(diào)整。統(tǒng)計(jì)一個(gè)完整的周斯中各種不同負(fù)載的所有操作時(shí)間，單位為小時(shí)（h）。在此基礎(chǔ)上，查表得到不同負(fù)載在未使用高功率變頻器前及使用高功率變頻器后所需動(dòng)力百分比，此值是相對(duì)于全負(fù)載下的實(shí)際所需動(dòng)力值。計(jì)算后可得不同負(fù)載下所需的實(shí)際動(dòng)力值，單位為kW。

4.2 計(jì)算全年可節(jié)省電力

將前述不同負(fù)載所需之動(dòng)力值，依未使用高功率變頻器所得之值減去使用高功率變頻器后所需之值，差值即為單位小時(shí)可省之電力。將不同負(fù)載可省之單位小時(shí)電力乘上一年內(nèi)該負(fù)載所需操作之時(shí)數(shù)，所得之值即為該負(fù)載一年內(nèi)可省下之電力，單位為千瓦小時(shí)745×68。將所有不同負(fù)載可省之電力累計(jì)，即可得使用高功率變頻器后一年內(nèi)可省之電力總量，單位為kW·h。將全年可省之電力總量乘上單位電價(jià)即可得全年可省之電費(fèi)，單位電價(jià)之單位為元3 千瓦小時(shí)。在此并未考慮基本電價(jià)或流動(dòng)電價(jià)，也未分峰電價(jià)或谷電價(jià)。

5.結(jié)語(yǔ)

建筑物智能化是21世紀(jì)的趨勢(shì)，在建筑物的運(yùn)行管理中，減低其運(yùn)行費(fèi)用，是智能化發(fā)展的要求。而空調(diào)設(shè)備的節(jié)能改造，正是減低運(yùn)行費(fèi)用的捷徑，在發(fā)達(dá)國(guó)家，DDC控制的變風(fēng)量系統(tǒng)占空調(diào)系統(tǒng)的八成以上，公認(rèn)的節(jié)能效果是降低能耗達(dá)五成。利用DDC系統(tǒng)來(lái)控制廠房空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能，主要是通過(guò)改善不理想的控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前所需要的實(shí)施措施就是整合DDC自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用其隨負(fù)荷變化進(jìn)行快速有效地調(diào)機(jī)馬達(dá)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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篇10

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；能量管理；優(yōu)化控制；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前暖通空調(diào)系統(tǒng)作為建筑應(yīng)用中極為重要的功能裝置，正在逐步擴(kuò)大其在建筑中的使用范圍，暖通空調(diào)的使用為建筑用戶提供了諸多的便利。但是，暖通空調(diào)系統(tǒng)具有極為復(fù)雜的系統(tǒng)配備，維持空調(diào)的健康運(yùn)行必須依賴足夠的能耗，這就就使得建筑使用者的總能耗在極大的程度被提升了，積極推動(dòng)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工作的發(fā)展，已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)話題。本文通過(guò)分別分析暖通空調(diào)的能量管理以及優(yōu)化控制系統(tǒng)兩個(gè)方面的問(wèn)題，談?wù)摿死枚邅?lái)達(dá)到暖通空調(diào)節(jié)能目的的相關(guān)內(nèi)容。

1．暖通空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)理論分析

當(dāng)前時(shí)期，隨著我國(guó)建筑建設(shè)水平的不斷提升，住戶逐漸加強(qiáng)了對(duì)于建筑舒適度的要求，而暖通空調(diào)系統(tǒng)作為國(guó)際化的一種重要空調(diào)設(shè)備，目前正在以極為火熱的態(tài)勢(shì)推動(dòng)其在建筑中的應(yīng)用。本文下面主要分析一下有關(guān)暖通空調(diào)的相關(guān)理論問(wèn)題：

暖通空調(diào)系統(tǒng)（縮寫(xiě)：HVAC），其名稱源于其自身的三個(gè)功能，即Heating、Ventilating 、Air Conditioning，就是為建筑提供采暖、通風(fēng)與調(diào)節(jié)空氣的作用。暖通空調(diào)系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用，能夠極為有效地達(dá)到對(duì)于空氣的溫度、濕度以及室內(nèi)舒適度的調(diào)節(jié)，幫助建筑用戶獲得最高程度的居住享受，是目前國(guó)內(nèi)外中大型的工業(yè)建筑和辦公建筑中的重要應(yīng)用設(shè)備。

然而，暖通空調(diào)系統(tǒng)由諸多的管道和換熱設(shè)備組成，其各個(gè)部位在集體運(yùn)行的過(guò)程中往往不能使暖通空調(diào)達(dá)到最優(yōu)的運(yùn)行條件。而且，暖通空調(diào)基礎(chǔ)單元的控制器的參數(shù)一般也只在幾種特定的氣候環(huán)境以及負(fù)荷點(diǎn)中，才能被運(yùn)營(yíng)商調(diào)整到最佳的狀態(tài)。這樣一來(lái)，暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行就會(huì)造成極大的能耗，既加大了建筑使用者的經(jīng)濟(jì)支出，又浪費(fèi)了國(guó)家的能源。

但是，就暖通空調(diào)產(chǎn)生能耗的兩個(gè)方面的問(wèn)題來(lái)看，其能耗的產(chǎn)生無(wú)非就是空調(diào)各環(huán)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)的不夠優(yōu)化協(xié)調(diào)，以及空調(diào)基礎(chǔ)參數(shù)的不合理。這就為空調(diào)優(yōu)化節(jié)能工作人員提供了一定的節(jié)能啟示，工作人員只要能夠推動(dòng)空調(diào)各個(gè)部分的優(yōu)化運(yùn)行，并將空調(diào)運(yùn)行的基礎(chǔ)參數(shù)調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)，就可以實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的節(jié)能目的。

2.暖通空調(diào)的能量管理和控制系統(tǒng)優(yōu)化

未來(lái)時(shí)期，建筑用戶對(duì)于居住舒適度的要求只會(huì)逐步提升，這就為暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化使用提出了極大的需求。本文下面就針對(duì)上文所說(shuō)的兩個(gè)方面的問(wèn)題，從空調(diào)系統(tǒng)的能量管理、自我調(diào)節(jié)以及控制系統(tǒng)優(yōu)化三個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)談?wù)撘幌屡照{(diào)的節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

2.1暖通空調(diào)的能量管理工作

在當(dāng)前的建筑總的能源消耗中，暖通空調(diào)的能耗比例大致占到了60%左右，推動(dòng)暖通空調(diào)的能源管理，對(duì)于國(guó)家能源節(jié)約事業(yè)的發(fā)展而言刻不容緩。首先，工作人員可以通過(guò)將空調(diào)的溫度設(shè)定與實(shí)際的溫度控制在一定的差值范圍內(nèi)，對(duì)暖通空調(diào)的各個(gè)設(shè)備的啟動(dòng)和停止時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，繼而推動(dòng)空調(diào)各部分最佳待機(jī)狀態(tài)的最短時(shí)間內(nèi)的實(shí)現(xiàn)，從而為空調(diào)節(jié)省能源消耗。其次，工作人員還可以在用戶需求的指示下對(duì)空調(diào)使用時(shí)間進(jìn)行調(diào)度，比如在周末、節(jié)假日以及工作日對(duì)不同設(shè)備的應(yīng)用設(shè)定不同的時(shí)間方案，從而達(dá)到對(duì)于空調(diào)各程序的優(yōu)化使用，使空調(diào)節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)。再者，工作人員還可以通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施負(fù)載循環(huán)，即在某一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)將空調(diào)的指定設(shè)備關(guān)閉，以降低空調(diào)的能耗。或者，工作人員可以通過(guò)將建筑用戶的空調(diào)能量消耗、成本和用電量等公布給用戶，進(jìn)而為用戶制定一個(gè)優(yōu)化的數(shù)據(jù)方案，引導(dǎo)用戶在日后的使用中達(dá)到對(duì)空調(diào)能量消耗的有效管理。此外，工作人員還能夠在夜間等室外溫度降低的時(shí)候，將室外的空氣引入到清洗建筑的工作中來(lái)，比如將所有的選定排風(fēng)扇都打開(kāi)并同時(shí)管壁回風(fēng)扇等；力爭(zhēng)在節(jié)能的前提下達(dá)到對(duì)于建筑空氣的凈化。

2.2暖通空調(diào)運(yùn)行的自我調(diào)節(jié)

推動(dòng)暖通空調(diào)的節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必須通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，使系統(tǒng)做到自我調(diào)節(jié)。首先，暖通空調(diào)的系統(tǒng)控制中具有數(shù)量極多的回路，工作人員不能夠做到對(duì)于這些控制回路逐一地在線調(diào)節(jié)，就必須通過(guò)分類等系統(tǒng)方法，使空調(diào)的控制回路在系統(tǒng)自身的溫度、送風(fēng)壓力及混風(fēng)比例的條件下實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)。通過(guò)房間溫度濕的要求變化的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)主機(jī)以及相關(guān)水泵等設(shè)備的運(yùn)行功率，變頻等處理達(dá)到節(jié)能胡說(shuō)效果，這樣一來(lái)，需要工作人員進(jìn)行控制的回路進(jìn)行會(huì)大大減少，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。其次，工作人員還可以通過(guò)分組監(jiān)視的相關(guān)方法來(lái)評(píng)價(jià)和提升控制回路的系統(tǒng)控制效果，在此項(xiàng)工作中，系統(tǒng)通過(guò)屏蔽控制效果低劣的單元控制器，并將單元控制器中的控制信息和數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線輸入到計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)于這些控制器的在線優(yōu)化調(diào)節(jié)。此外，暖通空調(diào)系統(tǒng)還要實(shí)現(xiàn)對(duì)于其自身的控制器運(yùn)行的參數(shù)的在線調(diào)節(jié)及校正。暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制過(guò)程及控制對(duì)象都極為復(fù)雜，各控制環(huán)節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)時(shí)滯以及時(shí)變等特性，在室外環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，室內(nèi)的濕度及負(fù)荷值就會(huì)發(fā)生變化，從而影響到空調(diào)的送風(fēng)溫度以及靜壓力。因此，工作人員必須通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)于當(dāng)前時(shí)期最常使用的PID控制器的參數(shù)優(yōu)化，進(jìn)而使空調(diào)在最佳參數(shù)的控制器工作中，實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的自我調(diào)節(jié)。

2.3暖通空調(diào)的控制系統(tǒng)優(yōu)化

工作人員為了提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)作效率，以通過(guò)將整體系統(tǒng)劃分為調(diào)節(jié)空氣以及制冷兩個(gè)方面的子系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于暖通空調(diào)控制系統(tǒng)各回路的設(shè)定點(diǎn)的優(yōu)化。首先，就暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)方面來(lái)講，它主要由送風(fēng)、回風(fēng)以及熱交換這三個(gè)部分組成，新風(fēng)和回風(fēng)通過(guò)熱交換系統(tǒng)變成了混風(fēng)，而混風(fēng)也會(huì)在熱交換中實(shí)現(xiàn)對(duì)于溫度的降低，已經(jīng)降低的混風(fēng)通過(guò)送風(fēng)管道輸入到房間內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)新的熱交換，進(jìn)而將熱風(fēng)通過(guò)回風(fēng)系統(tǒng)排到室外，再進(jìn)行新一輪地循環(huán)。工作人員要做的就是在循環(huán)過(guò)程中，找到各環(huán)節(jié)的最佳節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)施工作。比如，空調(diào)在穩(wěn)定的冷負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行工作，混風(fēng)溫度會(huì)在進(jìn)入空氣處理器時(shí)產(chǎn)生溫度變化，從而應(yīng)影響到熱交換效率的變化，繼而使風(fēng)系統(tǒng)的能耗達(dá)到最小的工作點(diǎn)。其次，工作人員還要通過(guò)空調(diào)的制冷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于控制系統(tǒng)的優(yōu)化。空調(diào)制冷與水溫密切相關(guān)，制冷工作的四個(gè)變量：制冷機(jī)COP、制冷量、冷卻水、冷凍水之間存在著相互的牽制。比如，冷卻水的供水溫度提高時(shí)，在制冷量不變的前提下，制冷機(jī)COP就會(huì)越大，工作人員可以通過(guò)優(yōu)化各個(gè)變量搭配，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于能耗的控制。同時(shí)對(duì)設(shè)備的選型也會(huì)考慮設(shè)備的負(fù)荷在什么樣的情況下能耗比最高。例如冰水主機(jī)的選型，螺桿機(jī)組的能耗比在400RT以下的時(shí)候使用率高，如果高于400RT的時(shí)候離心機(jī)組的能耗比高。風(fēng)柜、水泵的選擇也要考慮在設(shè)備風(fēng)機(jī)曲線以及泵的曲線能耗比高的區(qū)間等一系列的考慮。

3.結(jié)語(yǔ)

暖通空調(diào)在現(xiàn)代的建筑應(yīng)用中正在趨于普遍，其在將來(lái)也必將獲得更為普遍的使用，我國(guó)要切實(shí)推動(dòng)暖通空調(diào)的健康應(yīng)用，就必須對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施節(jié)能工作，通過(guò)對(duì)導(dǎo)致暖通空調(diào)能耗產(chǎn)生的各系統(tǒng)搭配的不和諧，以及控制系統(tǒng)工作參數(shù)不夠合理的兩個(gè)因素進(jìn)行分析，以采取有效的措施實(shí)現(xiàn)對(duì)于暖通空調(diào)的能源管理以及控制系統(tǒng)的優(yōu)化。

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