基于嵌入式的制冷機(jī)控制器研究.pdf

1、制冷行業(yè)覆蓋面廣，在國(guó)民耗電總量中所占比例很大，而制冷行業(yè)中，能源主要被制冷機(jī)消耗。當(dāng)前的制冷機(jī)的設(shè)計(jì)主要基于單一線性模型給定工作點(diǎn)，在非額定工作點(diǎn)下能量浪費(fèi)十分嚴(yán)重。因此，更有效地控制制冷機(jī)，使之高效節(jié)能運(yùn)行，對(duì)于節(jié)約用電意義重大。 本文以水冷大型制冷機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)制冷系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。在已有的風(fēng)冷系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充了冷凍水和冷卻水兩個(gè)熱交換環(huán)節(jié)，針對(duì)該模型中參數(shù)過多，不易于在實(shí)際中應(yīng)用的問題，提出多條假設(shè)，

2、在工程允許的范圍內(nèi)對(duì)模型做簡(jiǎn)化，使參數(shù)大大減少，建立了一個(gè)更加完整且易于在實(shí)際工程中應(yīng)用的大型水冷系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。為驗(yàn)證該模型的有效性，在將外側(cè)環(huán)熱環(huán)節(jié)統(tǒng)一到相同換熱能力的前提下，對(duì)本文建立的模型和風(fēng)冷模型做仿真對(duì)比，觀察階躍相應(yīng)曲線。結(jié)果證明，該模型簡(jiǎn)單、有效。 在系統(tǒng)控制中，本文提出一種智能控制策略，以蒸發(fā)壓力協(xié)調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和膨脹閥開度，使制冷系統(tǒng)和諧穩(wěn)定地工作在平衡狀態(tài)附近。采用模糊控制算法和PID算法分別控制蒸發(fā)壓力回路和

3、過熱度回路，以達(dá)到滿足制冷量和提高換熱效率的雙重目的。為驗(yàn)證控制器的有效性，利用MATLAB仿真工具對(duì)蒸發(fā)壓力一壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速回路和蒸發(fā)器過熱度-電子膨脹閥開度回路分別仿真。結(jié)果證明，使用了協(xié)調(diào)變量的模糊控制和PID控制可以使系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間短，響應(yīng)過程平穩(wěn)，并且對(duì)冷凍水泵和冷凝水泵帶來(lái)的擾動(dòng)有較好的抑制作用。在這種控制策略下，系統(tǒng)一直跟蹤平衡工作狀態(tài)，大大優(yōu)化系統(tǒng)的控制特性。 為將控制器應(yīng)用于工程實(shí)際，在嵌入式平臺(tái)上進(jìn)行了制冷機(jī)控制器