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基于乘客热舒适指标的地铁车载空调控制策略研究
| 论文题名： | 基于乘客热舒适指标的地铁车载空调控制策略研究 |
| 关键词： | 地铁车载空调;控制策略;热舒适指标 |
| 摘要： | 随着我国城镇化进程的不断推进，地铁在各大城市得到快速普及，地铁乘客数量也在不断增加。地铁车厢的热环境状况也日益受到人们的重视。地铁车厢大部分在地下运行，而且乘客数量变化剧烈，与普通建筑和长途列车在空调控制策略上有很大的不同。我国目前在地铁车厢空调系统的控制方面没有明确的标准，各地对地铁车厢空调系统的控制方式也各有不同。为满足乘客的热舒适要求和地铁车载空调的高效运行，对地铁车载空调控制策略的研究具有重要意义。 本文首先分析了普通住宅、办公建筑以及长途列车空调系统与地铁车载空调系统的热环境特点的不同。通过能量守恒定律和地铁车厢环境特点建立地铁车厢空调系统和地铁车厢控制数学模型。现行的地铁多以温度作为车厢热环境的控制目标存在很多缺点，容易出现过冷过热现象。本文提出将PMV指标作为地铁车厢热环境的控制目标。综合考虑温度、湿度、风速、平均辐射温度、新陈代谢率、服装热阻等因素对人体热舒适的影响，更准确的反应乘客的热舒适感觉，对提高乘客的热舒适性和车载空调的节能有很重要的意义。查阅相关文献对地铁车厢热舒适指标计算方法进行研究，根据室外气象参数确定人体的服装热阻，根据乘客数量计算人体的新陈代谢率，根据室内温度计算平均辐射温度，通过仿真及规范确定用于车厢PMV计算的风速和湿度等。在确定了以上参数之后依据 PMV计算公式，编写相关程序，计算出地铁车厢PMV。 然后本文提出模糊 PID的控制策略，通过模糊 PID控制器控制空调机组的压缩机频率来改变空调机组的制冷量，从而改变车厢的热环境。传统的地铁空调多以启停的方式控制车厢内的温度，温度波动大。运用模糊 PID控制策略实时调节空调压缩机频率，使地铁车厢 PMV值一直处在合适的区间内。运用SIMULINK对地铁车载空调模糊 PID控制系统进行仿真，并将仿真效果与传统的 PID控制进行比较，仿真与对比表明模糊 PID控制能更好适用于地铁车载空调系统。 最后根据控制策略进行地铁空调系统模糊 PID控制器的制作，并进行车载空调地面试验和控制器性能的模拟验证实验。 |
| 作者： | 夏积玉 |
| 专业： | 建筑与土木工程(暖通) |
| 导师： | 王刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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