空调温度控制系统的建模与仿真设计

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空调温度控制器软件设计及仿真-毕业论文[管理资料]

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空调温度控制器软件设计2012年5月空调温度控制器软件设计Software Design of Temperature Control System Based on AirConditioner摘要随着人们生活水平的日益提高,空调已成为现代家庭不可或缺的家用电器设备,人们也对空调的舒适性和空气品质的要求提出了更高的要求。

现代的智能空调,不仅利用了数字电路技术与模拟电路技术,而且采用了单片机技术,实现了软硬件的结合,既完善了空调的功能,又简化了空调的控制与操作。

为此我们设计了一个基于单片机AT89C52的简易空调自动控制系统,本系统主要功能是根据房间温度和设定温度的差值,并综合考虑其他条件,然后对压缩机和室内外风扇的运行状态进行智能控制。

本系统控制电路成本低廉,功能实用,操作简便,有一定的实用价值。

本课题设计的空调温度控制系统,其系统主要由AT89C52单片机控制模块、数模转换模块、液晶显示OCMJ4X8C 模块、按键等部分组成,其软件则采用8051C语言编程;该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制等多项功能。

本课题软件部分主要设计了模数转化程序,温度控制程序,液晶显示程序及按键控制程序。

关键词:空调单片机自动控制显示AbstactWith the development of people’s daily life, air-condition has became an indispensable daily use equipment in modern family, and also, people has a new demand of the air-condition’s comfort –standard and air quality. Modern smart air condition, not only benefit from technology from digital circuits, simulates electrical, but also take advantage from SCM technology, realizing the combination of hardware and software. Complementing the functions of air-condition and simplifying the system of control / operation in the same time.So, we design an operation system based on SCM technology AT89c52, whose main function is to set up the difference between the real temperature in the room and the designed one. Having considered the other general conditions together, it can make the digital control of compressor and in –room and out-room electric fans . This system has a low prim cost, and quite piratical, easy-operated, a lot piratical value can be seen in this system.This subject designs the control system of air-condition , which consists of AT89C52 SCM control module ,analog-to-digital conversion module ,liquid crystal display OCM192X64 module ,and key components .The software used in this system is 8051c programming language ;This Simple automatic control system system can finish the set-up and display of the temperature ,operation of the air-condition ect. . The software portion of the main design analog-digital conversion process, temperature control procedures, procedures for liquid crystal display and key control procedures.Key words: air conditioner single chip microcomputer automatic controldisplay目录摘要 (1)Abstact (IV)绪论 (1)1控制器系统组成及工作原理 (2)控制系统的组成 (2)控制系统的工作原理 (3)2芯片介绍 (4)OCMJ4X8C (4)OCMJ4X8C芯片介绍 (4)OCMJ4X8C的工作原理 (4)OCMJ4X8C的数据显示原理 (6)OCMJ4X8C的绘图显示原理 (6)AT89C52单片机介绍 (6)AT89C52主要结构 (6)AT89C52功能特性 (7)AT89C52引脚结构 (7)TLC0832芯片介绍 (6)TLC0832主要性能 (10)TLC0832特点 (11)TLC0832引脚分配 (11)TLC0832的时序图 (12)3系统硬件设计 ·····························································错误!未定义书签。

基于MATLAB的空调系统专家PID控制的建模与仿真_曹国庆

基于MATLAB的空调系统专家PID控制的建模与仿真_曹国庆

基于M A T LA B的空调系统专家PID控制的建模与仿真天津大学 曹国庆☆ 涂光备 安大伟 娄承芝摘要 以一个典型的空调系统为研究对象,建立了空调房间的简化数学模型,通过MA TLAB编程实现了专家PID控制系统的设计和仿真。

仿真结果表明,专家PID控制在快速性、抗干扰性等方面优于常规PID控制。

关键词 空调系统 专家控制 PID控制 计算机仿真Modelling and simulation of expert PID control forair conditioning systems based on MATLABB yC a o Gu o q i n g★,Tu Gu a n g b e i,AnDa we ia n dLo u Ch e n g z h iAbstract De velops a simplif ied model of the air conditioned r oom by a typical air conditioning system, designs and simulates the r eal-time exper t PID contr ol system for centr al air conditioning systems based on MATLAB.The r esults show that the exper t PID contr ol system is better than conventional PI D contr ol systems in celer ity,inter fer ence r ejection and othe r aspe cts.Keyword s air conditioning syste m,exper t c ontr ol,PI D con tr ol,computer sim ulation ★Tian jin Unive rsity,Tianjin,C hina1 空调系统的数学模型本文以集中式空调系统的控制为例。

基于Proteus的汽车空调控制系统的设计与仿真

基于Proteus的汽车空调控制系统的设计与仿真

基于Proteus的汽车空调控制系统的设计与仿真聂茹(华南理工大学广州学院电子信息工程学院,广州510800)摘要本文介绍的是利用Atmega16单片机、Proteus仿真软件开发的汽车空调自动控制系统。

该系统具有电路结构简单、分立元件少、系统界面友好、操作简单等优点,能满足一般要求的汽车空调的自动控制。

关键字Proteus仿真;A VR单片机;空调控制Design and Simulation of AutomobileAir-conditioning Control System Based on ProteusNIE Ru(College of Electronic information engineering, Guangzhou College of South ChinaUniversity of Technology, Guangzhou 510800)[Abstract]This paper introducesautomobile air-conditioning automatic control system which is developed by Atmega16 SCM, Proteus simulation software. This system has the advantages such as simple circuit structure, less division element, friendly system interface, simple operation and so on, can satisfy the general requirements of theautomobile air-conditioning automatic control. [Keywords] Proteus simulation;A VR singlechip;air-conditioning control1 引言汽车空调作为一种舒适性空调,不仅是人民生活水平提高的标志,也是提高汽车市场竞争能力的重要手段,同时,人们对汽车空调的温度控制性能也提出了更高的要求。

温控系统进行建模及MATLAB仿真

温控系统进行建模及MATLAB仿真

淮海工学院课程设计报告书题目:综合课程设计系(院):电子工程学院专业:电气工程及其自动化班级:姓名:学号:2011年1月绪论课程设计是本课程教学中极为重要的实践性教学环节,它不但起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用,而且还将起到从理论过渡到实践的桥梁作用。

通过课程设计,使学生进一步巩固、深化和扩充在直流调速及相关课程方面的基本知识、基本理论和基本技能,达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。

通过课程设计,让学生独立完成一项直流调速系统课题的基本设计工作,达到培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料能力的目的。

通过课程设计,使学生熟悉设计过程,了解设计步骤,掌握设计内容,达到培养学生工程绘图和编写设计说明书能力的目的,为学生今后从事相关方面的实际工作打下良好基础。

本次课程设计分为两大部分,分别是调速技术部分和计算机控制部分。

调速部分的设计内容及要求是:适用于4KW以下直流电动机不可逆无级调速。

要求调速范围D=10,静差率S≤10%。

(参考电机参数,如直流电动机:额定功率P N=1.1KW,额定电压UN =110V,额定电流IN=13A,转速nN=1500r/min电枢电阻Ra=1欧,极数2P=2,励磁电压Uf =110V,电流If=0.8A)计算机控制部分的设计内容要求是:电阻加热炉温,电加热炉用电炉丝提供功率,使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。

在本控制对象电阻加热炉功率为8KW,有220V交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。

主要包括:计算机炉温系统整体设计和组成、最佳控制PID系统参数测定、温控系统控制算法设计和比较、绘图:绘出设计调试的结果、数据处理和分析。

调速技术部分1.1设计要求总分轮力矩GD2=2.5GD2=2.5*31.36 N•M2,极对数P=1。

(1)电枢回路总电阻取R=2Ra;(2)其它未尽参数可参阅教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例”的有关数据。

空调温度控制系统的建模与仿真设计

空调温度控制系统的建模与仿真设计

空调温度控制系统的建模与仿真设计过程控制工程课程设计课题名称空调温度控制系统的建模与仿真学院专业班级学生学号时间 6 月13日至 6月19日指导教师(签字)2011 年 6 月 19 日目录第一章设计题目及要求 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计任务 (1)1.3主要参数 (2)1.3.1恒温室: (2)1.3.2热水加热器ⅠSR、ⅡSR: (2)1.3.3电动调节阀: (2)1.3.4温度测量环节: (2)1.3.5调节器: (2)第二章空调温度控制系统的数学模型 (3)2.1恒温室的微分方程 (3)2.1.1微分方程的列写 (3)2.1.2 增量微分方程式的列写 (5)2.2 热水加热器对象的微分方程 (5)2.3敏感元件及变送器的特性 (6)2.3.1敏感元件的微分方程 (7)2.3.2变送器的特性 (7)2.3.3敏感元件及变送器特性 (8)2.4 执行器的特性 (8)第三章控制系统方案设计 (9)3.1系统分析 (9)3.2 单回路控制系统设计 (10)3.2.1单回路控制系统原理 (10)3.2.2单回路系统框图 (10)3.3串级控制系统的设计 (11)3.3.1串级控制系统原理 (11)3.3.2串级控制系统框图 (12)第四章单回路系统调节器参数整定 (13)5.1.1、PI控制仿真 (16)5.1.2 PID控制仿真 (17)5.1.3、PI与PID控制方式比较 (17)第六章设计小结 (18)参考文献 (18)第一章设计题目及要求1.1设计背景设计背景为一个集中式空调系统的冬季温度控制环节,简化系统图如附图所示。

系统由空调房间、送风道、送风机、加热设备及调节阀门等组成。

为了节约能量,利用一部分室循环风与室外新风混合,二者的比例由空调工艺决定,并假定在整个冬季保持不变。

用两个蒸汽盘管加热器1SR、2SR对混合后的空气进行加热,加热后的空气通过送风机送入空调房间。

本设计中假设送风量保持不变。

(完整word版)制冷空调系统建模与仿真

(完整word版)制冷空调系统建模与仿真

空调压缩机虚拟样机开发中的建模与仿真摘要:该文介绍了建模与仿真技术在开发新型汽车空调旋叶式压缩机虚拟样机中的应用。

该虚拟样机由产品的三维几何模型、动力学模型和反映其工作过程(热力学、流体力学、传热传质等过程)的动态数学模型为基础,利用虚拟样机对压缩机性能进行了仿真研究和优化.关键词:虚拟样机;制冷压缩机;计算机仿真1引言随着计算机技术的飞速发展,压缩机的设计与研究已经从传统的经验或半经验方法逐步转向虚拟样机开发这一先进有效的手段。

虚拟样机是一种基于建模与仿真的设计,包括几何形状、传动的联接关系、物理特性和动力学特性的建模与仿真。

本文利用建模与仿真技术开发了一个汽车空调用旋叶式压缩机的虚拟样机,它具有与真实压缩机一致的内在和外观特性,即模拟了其运动学、动力学和工作过程(热力学、流体力学、传热传质)的性能。

该虚拟样机已在产品和实际开发和制造中发挥了重要的理论指导作用。

2旋叶式制冷压缩机简介新型旋叶式压缩机由于其对汽车空调良好的适应性,目前在国内外得到了大力发展。

这种压缩机结构设计巧妙,结构紧凑,每个工作基元在一转当中有两次吸排气,转子运动平稳,整机的振动小、噪声低。

在日本和美国的一些压缩机制造公司已进行大批量生产.在国内,旋叶式压缩机还处于引进、消化和设计开发阶段。

图1为旋叶式(又称滑片式)压缩机的结构示意图,该压缩机的结构特点为:1)缸内壁型线为多段复杂型线光滑连接而成,转子与气缸同心放置,无偏心。

2)转子和气缸短轴处的密封圆弧段将气缸分成两个压缩腔,两组吸、排气口相错180°布置,使作用在转子上的径向气体力基本平衡,卸除了轴承的径向负荷。

3)为改善叶片运动,叶片斜置。

4)转子与气缸同心,这给机器的制造和安装带来了极大的便利。

5)采用压力供油,以起到润滑和密封作用。

1—排气阀2—转子3—气缸4—滑片5-吸气口图1 压缩机结构简图[1]旋叶式压缩机主要用于小型气体压缩装置和汽车空调系统中,另外还在机舱、军用车辆及民用住宅等空气制冷空调系统中有所应用。

变风量空调控制系统的建模与仿真

变风量空调控制系统的建模与仿真

变风量空调控制系统的建模与仿真曹振华【摘要】针对变风量(VAV)中央空调系统控制系统较复杂、在运行过程中所受干扰多,并且数学模型很难精确确定等特点.本文采用将两种控制方法相结合用于该空调控制系统中,即模糊控制与PID控制,并通过MATLAB仿真工具进行动态仿真,其结果表明模糊自适应整定PID控制比单纯的PID控制具有更快的动态响应、更小的超调,具有较强的鲁棒性;其送风量的大小更接近于实际负荷所需的送风量,节能和舒适效果明显.%Characteristics of the variable air volume ( VAV) central air conditioning system control system is more complex, suffered interference during operation, and the mathematical model is difficult to accurately determine. Using the two combining for the air conditioning control system,fuzzy control and PID control, and through MATLAB simulation tool for dynamic simulation, the results show that the fuzzy adaptive PID control than PID control has a faster dynamic response, smaller overshoot, is robust; the size of its air supply air supply closer to the actual load, energy efficiency and comfort effect【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2012(034)010【总页数】3页(P105-107)【关键词】变风量(VAV)中央空调系统;模糊自适应整定PID控制;动态仿真【作者】曹振华【作者单位】陕西国防工业职业技术学院建筑与热能工程学院,西安 710302【正文语种】中文【中图分类】TU831随着智能建筑的迅速发展,如今智能建筑发展的目标已考虑到舒适和节能两大因素,这也是智能建筑在今后发展的必然趋向。

温度控制系统智能控制器的设计与仿真

温度控制系统智能控制器的设计与仿真

毕业设计(论文)题目:温度控制系统智能控制器的设计与仿真目录摘要 (3)关键词 (3)Abstract (4)Key Words (5)1 绪论 (6)1.1课题研究意义 (6)1.2课题目的及温度控制的数学模型 (7)1.2.1课题目的 (7)1.2.2温度控制的数学模型 (7)1.3研究方式 (7)1.3.1PID控制 (7)1.3.2模糊控制 (8)2 PID控制 (9)2.1PID控制概述 (9)2.2PID控制算法..................... 错误!未定义书签。

2.3PID控制器参数整定 ............... 错误!未定义书签。

2.3.1Z IEGLER-N ICHOLS整定公式 (11)2.3.2C OHEN-C OON整定公式 (11)3 模糊控制............................. 错误!未定义书签。

3.1模糊控制概述..................... 错误!未定义书签。

3.2模糊逻辑基础..................... 错误!未定义书签。

3.2.1模糊控制的数学基础...................... 错误!未定义书签。

3.2.2模糊逻辑系统的结构 (15)3.3模糊控制器的设计 (16)3.3.1模糊控制器设计要求...................... 错误!未定义书签。

3.3.2模糊控制器设计流程 (16)4 温度控制系统的仿真研究 (18)4.1仿真工具 (18)4.2PID控制器仿真 (18)4.3模糊控制系统仿真 (19)5 总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)温度控制系统智能控制器的设计与仿真摘要在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。

温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关,因此温度控制是生产自动化的重要任务。

对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制,所采用的加热方式,燃料,控制方案也有所不同。

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过程控制工程课程设计课题名称空调温度控制系统的建模与仿真学院专业班级学生学号时间 6 月13日至 6月19日指导教师(签字)2011 年 6 月 19 日目录第一章设计题目及要求 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计任务 (1)1.3主要参数 (2)1.3.1恒温室: (2)1.3.2热水加热器ⅠSR、ⅡSR: (2)1.3.3电动调节阀: (2)1.3.4温度测量环节: (2)1.3.5调节器: (2)第二章空调温度控制系统的数学模型 (3)2.1恒温室的微分方程 (3)2.1.1微分方程的列写 (3)2.1.2 增量微分方程式的列写 (5)2.2 热水加热器对象的微分方程 (5)2.3敏感元件及变送器的特性 (6)2.3.1敏感元件的微分方程 (7)2.3.2变送器的特性 (7)2.3.3敏感元件及变送器特性 (8)2.4 执行器的特性 (8)第三章控制系统方案设计 (9)3.1系统分析 (9)3.2 单回路控制系统设计 (10)3.2.1单回路控制系统原理 (10)3.2.2单回路系统框图 (10)3.3串级控制系统的设计 (11)3.3.1串级控制系统原理 (11)3.3.2串级控制系统框图 (12)第四章单回路系统调节器参数整定 (13)5.1.1、PI控制仿真 (16)5.1.2 PID控制仿真 (17)5.1.3、PI与PID控制方式比较 (17)第六章设计小结 (18)参考文献 (18)第一章设计题目及要求1.1设计背景设计背景为一个集中式空调系统的冬季温度控制环节,简化系统图如附图所示。

系统由空调房间、送风道、送风机、加热设备及调节阀门等组成。

为了节约能量,利用一部分室循环风与室外新风混合,二者的比例由空调工艺决定,并假定在整个冬季保持不变。

用两个蒸汽盘管加热器1SR、2SR对混合后的空气进行加热,加热后的空气通过送风机送入空调房间。

本设计中假设送风量保持不变。

1.2设计任务设计主要任务是根据所选定的控制方案,建立起控制系统的数学模型,然后用MATLAB对控制系统进行仿真,通过对仿真结果的分析、比较,总结不同的控制方式和不同的调节规律对室温控制的影响。

1.3主要参数1.3.1恒温室:不考虑纯滞后时:容量系数 C=1(千卡/ O C)1送风量 G = 20(㎏/小时)空气比热 c= 0.24(千卡/㎏·O C)1围护结构热阻 r= 0.14(小时·O C/千卡)1.3.2热水加热器ⅠSR、ⅡSR:作为单容对象处理,不考虑容量滞后。

=2.5 (分)时间常数 T4放大倍数 K=15 (O C·小时/㎏)41.3.3电动调节阀:= 1.35比例系数 K31.3.4温度测量环节:=0.8按比例环节处理,比例系数K21.3.5调节器:根据控制系统方案,可采用PI或PID调节规律。

调节器参数按照过程控制系统工程整定原则,结合仿真确定。

第二章 空调温度控制系统的数学模型2.1恒温室的微分方程为了研究上的方便,把图所示的恒温室看成一个单容对象,在建立数学模型,暂不考虑纯滞后。

2.1.1微分方程的列写根据能量守恒定律,单位时间进入恒温室的能量减去单位时间由恒温室流出的能量等于恒温室中能量蓄存的变化率。

即上述关系的数学表达式是:式中—恒温室的容量系数(包括室空气的蓄热和设备与维护结构表层的 蓄热)(千卡);;—送风量(公斤/小时);—空气的比热(千卡/公斤 );;—室散热量(千卡/小时);;千卡)。

将式(2—1)整理为:adt+或式中—恒温室的时间常数(小时)。

—为恒温室的热阻(小时 /千卡);。

式(2—3)就是恒温室温度的数学模型。

式中和是恒温的输入参数,或称输入量;而是恒温室的输入参数或称被调量。

输入参数是引起被调量变化的因素,其中起调节作用,而起干扰作用。

输入量只输出量的信号联系成为通道。

干扰量至被调量的信号联系成为干扰通道。

调节量至被调量的信号联系成为调节通道。

,则有,此时式成为只有被调节量和干扰量两个的微分方程式.此式也称为恒温室干扰通道的微分方程式。

2.1.2 增量微分方程式的列写在自动调节系统中,因主要考虑被调量偏离给定值的过渡过程.所以往往希望秋初被调增量的变化过程.因此,我们要研究增量方程式的列写.所谓增量方程式就是输出参数增量与输入参数增量间关系的方程式。

当恒温室处在过渡过程中,则有:项增量.将式(2—7)代入式(2—3)得:将式(2—6)代入式(2—8)得:式中(2—9)是恒温式增量微分方程式的一般表达式,显然,它与式(2—3)有相同的形式。

对上式取拉式变换,恒温室的传递函数如下:2.2 热水加热器对象的微分方程如前所述,水加热器可以是个双容对象,存在容量滞后,为了使研究问题简化,可以把图2—7水加热器看成水加热器看成是一个容量滞后的单容对象,这里掀不考虑它的纯滞后,那末水加热器对象特性了用下述微分方程式来描述:式中;—水加热器的时间常数(小时);小时);;;)。

他的物理意义是当热水流量变化一个单位是引起的散热量变化社和送风温度的变化。

,,由上式可以得到热水加热器1SR 对象调节通道的微分方程式如下:当热水加热器前送风温度为常量且进入加热器的热水流量变化为常量,即,由上述可得到热水加热器2SR 的对象调节通道的微分方程式如下:对上加热器1SR及2SR 取拉式变换,可得二者传递函数的传递函数如下:2.3敏感元件及变送器的特性敏感元件及变送器也是自动调节系统中的一个重要组成部分,他是自动调节系统的“感觉器官”,调节器根据特的信号作用。

2.3.1敏感元件的微分方程根据热平衡原理,热电阻每小时有周围介质吸收的热量与每小时周围介质传入的热量相等,故无套管热电阻的热量平衡方程式为:式中;;;;—热电阻的表面积;由式得式中—敏感元件的时间常数(小时)为敏感元件的。

其时间常数与对象的时间常数相比较,一般都较小。

当敏感元件的时间常数小道可以忽略时,式就变成2.3.2变送器的特性采用电动单元组合仪表时,一般需要将被测的信号转换成统一0—10毫安的电流信号,采用气动单元组合仪表需转换成统一的0.2—1.0公斤他们在转换时其时间常数和之滞后时间都很小,可以略去不计。

所以实际上相当于一个放大环节。

此时变送器特性可用下式表示:式中;();2.3.3敏感元件及变送器特性考虑到敏感元件为一阶惯性元件,二变送器为比例环节,将式(2—19)代入式(2—16)得:其增量方程式:如果敏感元件的时间常数的数值与对象常数比值可略去时,则有:即敏感元件加变送器这一环节可以看成是一个比例环节。

对敏感器及变送器微分方程取拉式变换可得其传递函数如下:2.4 执行器的特性执行器是调节系统中得一个重要组成部分,人们把它比喻成工艺自动化的“手脚”.它的特性也将直接印象调节系统的调节质量,根据流量平衡关系,可列出气动执行机构的微分方程式如下:式中—气动执行机构的时间常数(分);W —热水流量(;P;—执行器的弹簧的弹簧系数;在实际应用中,一般都将气动调节阀作为一阶惯性环节来处理,其时间常数为数秒之数十秒之间,而对象时间常数较大时,可以把气动调节发作为放大环节来处理、则简化的调节系统的微分方程如下:式中—气动调节阀的防大系数。

对敏感器及变送器微分方程取拉式变换可得其传递函数如下:第三章 控制系统方案设计3.1系统分析设计系统应能保证恒温室的温度维持在某一定值,当室温度与设定温度不同时,可以通过调节流入热水加热器的流量来改变进入恒温室的空气温度,实现对恒温室温度的调整。

在前文的建模过程中已经看到,系统存在一些主要的干扰影响恒温室的温度,如新风送风量变化、加热器热水温度变化、加热器热水流量变化、空调房人的散热量以及室外温度等等。

设计系统应充分考虑这些干扰的影响。

3.2 单回路控制系统设计3.2.1单回路控制系统原理在此处单回路系统中,选择被控参数为恒温室的温度,控制参数为蒸汽盘管加热器ISR 控制工艺图,将IISR 的流量变化量作为主要干扰量,调节器可采用PI 或者PID 控制规律,通过MATLAB 仿真对这两种方式进行比较。

图为控制系统的工艺图图,选取恒温室的温度作为被控参数,ISR 加热器热水流量作为控制参数。

TT 温度传感器的温度信号传入调节器TC 后,与给定值比较 得到偏差信号,偏差信号传至调节阀控制热水流量,从而实现对温度的控制。

3.2.2单回路系统框图'y(t)调节器调节阀ISR恒温室x(t)—+IISRe wpØeØe 'Øaf1f2f4f1f3图中被控参数为恒温室的温度,控制参数为蒸汽盘管加热器ISR,存在的干扰为IISR加热器。

x(t)为流量给定值,y(t)为系统输出是恒温室的温度, f1为室外温度干扰,为室设备、人体散热干扰,为加热器IISR热水流量干扰,为加热器热水温度变化干扰,其中为主要干扰。

当系统稳定工作时,设备及人员等散发的热量不变,室外温度不变,热水加热器ISR及IISR的热水流量不变,调节阀保持一定的开度,此时恒温室温度稳定在给定值x(t)上。

干扰破坏了平衡工作状态时,导致了恒温室温度的变化,而此时恒温室的温度感应器测量到了温度不符合给定值,将温度的变化通过变送器将信号传递到调节器处理,调节器根据一定的调节规律给调节阀发出校正信号,通过控制调节阀的开度来调节ISR热水加热器的热水流量而改变混合空气的温度,最终将变温后的混合空气送入恒温室,来使恒温室温度重新回到给定值,来克服上述扰动对恒温室温度的影响,最终使恒温室温度达到给定值。

3.3串级控制系统的设计3.3.1串级控制系统原理采用单回路时,从干扰出现到检测到空调房温度改变有很大延迟,因此可以考虑采用串级控制,以提高系统对干扰响应的速度。

在此处串级控制系统中,选择被控参数为恒温室的温度与进风口温度,控制参数为蒸汽盘管加热器1SR热水流量,干扰量为加热器ⅡSR热水流量变化。

图为控制系统的工艺图图,选取恒温室的温度作为主被控参数,进风口温度作为副被控参数,ISR 加热器热水流量作为控制参数。

TT 温度传感器的温度信号传入调节器TC 后,与给定值比较得到偏差信号,偏差信号传至调节阀控制热水流量,从而实现对温度的控制 3.3.2串级控制系统框图图中,x(t)为流量给定值,y(t)为系统输出是恒温室的温度,为室外温度干扰,为室设备、人体散热干扰,为加热器IISR 热水流量干扰,为加热器热水温度变化干扰,其中为主要干扰。

当系统稳定工作时,设备及人员等散发的热量不变,室外温度不变,热水加y(t)主调节器 调节阀ISR恒温室图 2串级系统框图主温度变送器x(t) —+ IISR副调节器副温度变送器 —+e p Øaf1f2e ' p 'WØe 'Øef1 f4 f3热器ISR 及IISR 的热水流量不变,调节阀保持一定的开度,此时恒温室温度稳定在给定值x (t )上。

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