基于嵌入式的制冷機控制器研究.pdf

1、制冷行業(yè)覆蓋面廣，在國民耗電總量中所占比例很大，而制冷行業(yè)中，能源主要被制冷機消耗。當前的制冷機的設(shè)計主要基于單一線性模型給定工作點，在非額定工作點下能量浪費十分嚴重。因此，更有效地控制制冷機，使之高效節(jié)能運行，對于節(jié)約用電意義重大。 本文以水冷大型制冷機為研究對象，對制冷系統(tǒng)的工作原理進行了詳細分析。在已有的風冷系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，補充了冷凍水和冷卻水兩個熱交換環(huán)節(jié)，針對該模型中參數(shù)過多，不易于在實際中應(yīng)用的問題，提出多條假設(shè)，

2、在工程允許的范圍內(nèi)對模型做簡化，使參數(shù)大大減少，建立了一個更加完整且易于在實際工程中應(yīng)用的大型水冷系統(tǒng)數(shù)學模型。為驗證該模型的有效性，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，對本文建立的模型和風冷模型做仿真對比，觀察階躍相應(yīng)曲線。結(jié)果證明，該模型簡單、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，以達到滿足制冷量和提高換熱效率的雙重目的。為驗證控制器的有效性，利用MATLAB仿真工具對蒸發(fā)壓力一壓縮機轉(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)時間短，響應(yīng)過程平穩(wěn)，并且對冷凍水泵和冷凝水泵帶來的擾動有較好的抑制作用。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)用于工程實際，在嵌入式平臺上進行了制冷機控制器