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船用变风量空调系统的控制方法研究
| 论文题名： | 船用变风量空调系统的控制方法研究 |
| 关键词： | 变风量空调系统;控制回路;智能控制器;系统实验台;模糊自适应;送风温度;送风静压;控制效果;制冷机组;设计;控制研究;控制方法;控制参数;测控系统;船舶;直接膨胀式;数据的采集;软硬件需求;偏差变化率;变风量末端 |
| 摘要： | 变风量空调系统具有显著的节能性和可实现各舱室温度的独立控制等特性，在船舶中具有很大的应用优势。为了对变风量空调系统在船舶上的应用进行实验研究，搭建船用变风量空调系统实验台。该实验台由制冷机组，空气处理箱，新回风混合室，变频风机，静压控制单元，压力无关型变风量末端，散流器等组成。实验台采用直接膨胀式的制冷方式，空调系统的风侧与制冷机组侧直接发生作用；由于系统的各控制回路相互影响剧烈,系统的控制研究就凸显重要。 船用变风量空调系统的控制回路较多，结构复杂，各回路之间相互影响，且存在许多不确定因素，一组整定好的PID控制参数只能在特定的工况下有较好的控制效果。但是，由于船舶在航行的过程中，工况条件变化剧烈，传统的PID控制器对于该类系统难以取得理想的的控制效果，亟需研究和开发新的智能控制器。本文针对船用变风量空调系统的控制研究，开展以下研究工作。 首先，分析测控系统的软硬件需求，选择合适的硬件设备，设计开发基于LabVIEW软件的船用变风量空调测控系统，实现对船用变风量空调系统测量数据的采集、处理、存储、查询及报表生成，为控制方法的实现提供软件平台。 其次，根据船用变风量空调各控制回路的特性，建立送风静压控制回路和送风温度控制回路的数学模型，并对回路的时、频域的稳定性进行分析，为控制方法的选择提供理论基础。 再则，分别设计送风静压控制回路和送风温度控制回路的模糊自适应PID控制器。该模糊自适应PID控制器将控制量的偏差和偏差变化率作为控制输入，根据设定的模糊规则实时整定PID控制参数。 最后，将所设计的模糊自适应PID控制器在实验台上进行实现，分别开展了送风静压控制回路，送风温度控制回路和系统控制实验，通过实验验证所设计的模糊PID控制器对各自控制回路及整个系统的控制效果，实验表明应用模糊控制的方法能够实现对船用变风量空调系统的良好控制。 |
| 作者： | 雷艳杰 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 陈武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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