大中型冷庫制冷系統(tǒng)的建模與控制.pdf

1、本課題來源于廣東省中山食品水產進出口集團的實際冷庫項目。本文首先對制冷系統(tǒng)進行集中參數建模，然后根據建立的系統(tǒng)模型選擇了ITAE二次優(yōu)化控制對系統(tǒng)進行控制，從仿真結果可以看出，控制系統(tǒng)的各項動態(tài)性能指標比Smith預估控制要好。 冷庫制冷系統(tǒng)是一個十分復雜的能量傳遞系統(tǒng)，建立一個準確的數學模型對于系統(tǒng)的控制以及節(jié)能的效果都有很大的影響。本文首先利用能量守恒對冷庫建立了冷藏間的數學模型，然后采用廣義最小二乘法建立了蒸發(fā)器的數學模型

2、，最后依次建立了溫度傳感器、執(zhí)行器和送風管道的數學模型，綜合系統(tǒng)各部分建立的數學模型，本文建立了冷庫從蒸發(fā)器到冷藏間這一系統(tǒng)的集中參數模型。從建立的數學模型看，我們所建立的冷庫系統(tǒng)的數學模型是一個高階、大慣量、大滯后的系統(tǒng)。 針對冷庫系統(tǒng)高階、大慣量、大滯后的特點，本文經過對比之后，選擇采用ITAE最佳調節(jié)律建立的二次優(yōu)化控制對系統(tǒng)進行控制。二次優(yōu)化控制對大慣量大滯后系統(tǒng)具有很好的控制效果，但是二次優(yōu)化控制主要針對一階慣性加延遲

3、的對象，所以在第三章采用最優(yōu)降階方法對冷庫系統(tǒng)進行了降階處理，接著設計了二次優(yōu)化控制器，并對控制器的各個參數進行了推導計算；最后研究了二次優(yōu)化控制器的魯棒性。 對前面選擇的控制策略，本文的最后一章用SIMULINK建立了用二次優(yōu)化控制器進行控制的冷庫系統(tǒng)的仿真模型并對系統(tǒng)進行仿真研究，從仿真結果可以看出，根據前面第三章的公式計算出來的參數的控制器對系統(tǒng)的控制效果并不太理想，經過微調控制器的參數后，系統(tǒng)有很好的控制效果。經過跟Sm