制冷装置自动化复习大纲

复习大纲

问答题：

1、制冷与空调装置自动控制的目的是什么？为什么要采用自动控制。

1、能量转换的需要：

⑴、将电能转换成热能；

⑵、将电能转换成机械能；

2、控制功能的需要；

⑴、高精度空气调节系统的需要；

⑵、空调装置及设备工作顺序，逻辑判断的需要。

3、安全、正常工作的需要；

4、提高工作与运行效率的需要；

（1）提高制冷设备运行的稳定性

（2）自动调节系统制冷剂的供液量，以维持被冷却物体所需要的低温。

（3）保证制冷设备的安全运转

（4）全自动系统可按程序启动、自动调节、自动记录、自动显示，以减轻操作者的劳动。

（5）提高运行的经济性。

2、制冷与空调装置自动控制主要有哪些内容？请举例说明。

（1）对制冷装置的压力、温度、湿度、流量、液位、电流、电压等参数进行自动调节与控制。

（2）制冷装置的保护：当制冷装置工作异常、参数达到警戒值，使装置故障性停机或执行保护性操作，并发出报警信号以确保人机安全。

（3）由于制冷装置的型号、功能、容量、使用条件等不同，因此、制冷与空调装置的自动控制系统种类、控制方式及复杂程度也不同。

3、制冷自动控制系统的分类有哪些？请举例说明各类系统的应用领域。

若按给定值的给定变化规律来分

定值控制系统——将被控制量保持在某一定值或很小的范围中的控制系统

如冰箱

程序控制系统——被控量的给定值按预定的时间程序而变化的控制系统

如热泵烘干机

随动控制系统——被控量的给定值随时间任意地变化的控制系统

智能、灵活的系统：

4、制冷与空调装置对控制系统的性能要求有哪些？详细说明一下。

5、制冷自动控制系统有哪几个组成部分？同时写出各部分在系统中的作用。

a)受控对象（过程）：制冷系统的压缩机、风扇或水泵过程等，从传感器到执行

器之间

b)被控量（热工参数、被控参数）：表征其工作状态的物理量如T,P,湿度,流量,液

位……

c)传感器（测量变送）：对被控量进行测量（转换成标准信号）的装置，成比例地

转变其他物理量

d) 控制器（调节器）：把测定值和设定值进行比较的装置

e) 执行器（调节阀）：把调节器的指令成比例地转换为直线或角位移地装置

f) 自动控制系统：受控对象和控制装置的总体，由控制对象和自动控制设备组成

6、制冷自动控制系统的质量指标有哪些？分别写出各自的定义；

1 干扰作用问题典型干扰形式：

阶跃干扰

脉冲

等速变化

周期性波动

2 过渡过程及系统的静态特性

3 稳定性和衰减率

4 衰减比n ：被调参数在过渡过程中第一个波峰值与第二个波峰值之比。

5 动态偏差Mp ：动态偏差（最大超调量）Mp

被调参数在过渡过程中，第一个最大峰值超出新稳态值y(∞)的量, 称为最大超调量Mp ，常称为动态偏差。Mp 大，品质差

6 静态偏差y （∞）：也称残余偏差或稳态偏差，它表示调节系统受干扰后，达到新的平衡时，被调参数的新稳定值与给定值之差。

7 最大偏差： 8 振荡周期：调节系统过渡过程中，相邻两个波峰所经历的时间，或振荡一周所需的时间，叫做振荡周期T p

9 调节过程时间t s ：也称为过渡过程时间，是指调节系统受到干扰作用，被调参数开始波动到进入新稳态值上下5%（或2%）范围内所需的时间。

10 峰值时间t p ：过渡过程达到第一峰值所需的时间。反映初始响应速度

11 上升时间：t r 过渡过程曲线从新稳态值的10%上升到90%所用的时间，反映初始响应速度。

7、在空调系统的自动控制系统设计中，如何合理确定品质指标；

调节系统对调节指标的要求:

必须满足稳定性指标。(稳)

一般希望M p ，y （∞）及t s 小（准、快）

制冷空调对象属慢速热工对象，对M p ，及t s 要求不严，对稳定性及静态偏差y （∞）要求严格

准：系统过渡到新的平衡工作状态后或系统受到扰动后重新恢复平衡后，最终

保持的精度，反映了动态后期的性能

快：动态过程进行的时间长短，过程时间持续很长，将使系统长时间出现大偏

差，同时也说明系统响应很迟钝，难以复现快速变化的信号

8、描述对象特性的参数有哪些？定义分别是什么？过大或过小对控制系统有哪些影响？

)

(y M y p max ∞+=

放大系数K：放大系数K在数值上等于对象处于稳定状态时输出的变化量与输入的变化量之比。

放大系数K小，控制作用的影响不显著，被控变量的变化缓慢。但K太大，会使控制作用对被控变量的影响过强，使系统的稳定性下降

时间常数T时间常数是指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量如果保持初始速度变化，达到新的稳态值所需的时间。时间常数太大或太小，在控制上都将存在一定困难

输出变量的变化落后于输入变量变化的时间称为纯滞后时间，纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。容量滞后一般是因为物料或能量的传递需要通过一定的阻力而引起的。

滞后时间的存在，使得控制作用总是落后于被控变量的变化，造成被控变量的最大偏差增大，控制质量下降

9、写出在制冷与空调装置控制系统中的XX控制的控制规律？说明它的特点。

10、写出下图XXXX的各组成部分名称，说明如何调节，有哪些应用领域。

11、说明XXXXX在系统中的作用，画一个使用它的系统原理图，标出安装位置；

设计题

1、设计一套XX系统的控制（画出简图），说明采用什么控制方式来实现以下功能。

（温度、压力、湿度、洁净、安全保护、能量调节）

2、写出（下图）各控制元件的名称、在系统中的作用及如何工作的。

3、如何在触摸屏上实现XX系统的控制？开机顺序，写一段控制程序；

4、如何在远程计算机上实现XX系统的控制？开机顺序，写一段控制程序；

例子：水冷冷水机

被控部件有：冷却水泵、冷冻水泵、压缩机

保护部件有：冷却水水流开关、冷冻水水流开关、高压开关、低压开关

输入有：目标冷冻出水温度，出水温度探头。