壓縮式制冷系統(tǒng)的內(nèi)?？刂撇呗匝芯?pdf

1、壓縮式制冷系統(tǒng)通常按照最大冷、熱負(fù)荷量進(jìn)行設(shè)計(jì)。實(shí)際運(yùn)行時(shí),制冷系統(tǒng)因外界環(huán)境影響,長(zhǎng)期工作在非額定工況下,產(chǎn)生冷量大于實(shí)際所需冷量,因而造成浪費(fèi)。為了保證制冷系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的“按需供給”和“逐點(diǎn)優(yōu)化”,設(shè)計(jì)了基于內(nèi)模結(jié)構(gòu)的制冷系統(tǒng)控制策略,并通過仿真研究,驗(yàn)證了該策略的有效性。
　　首先,根據(jù)實(shí)際制冷系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了制冷系統(tǒng)的內(nèi)部特性,主要包括制冷系統(tǒng)主要參數(shù)變化的影響因素和變化趨勢(shì),制冷系統(tǒng)組件輸入輸出變量間的耦合關(guān)系,以

2、及部分輸出變量響應(yīng)滯后的現(xiàn)象及原因。此外,對(duì)本研究小組提出的制冷系統(tǒng)六階非線性模型進(jìn)行了特點(diǎn)分析,說明了該模型區(qū)別于以往模型的優(yōu)勢(shì),能夠較為全面的體現(xiàn)制冷系統(tǒng)的主要特性,并為控制策略設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。
　　其次,為消除制冷系統(tǒng)因耦合和滯后等特性給系統(tǒng)運(yùn)行帶來的不良影響,設(shè)計(jì)出了制冷系統(tǒng)內(nèi)模解耦控制策略。在設(shè)計(jì)時(shí),在線辨識(shí)了制冷系統(tǒng)帶時(shí)滯的二階線性數(shù)學(xué)模型,并分析了該模型是否為穩(wěn)態(tài)非奇異矩陣和模型逆是否存在復(fù)右半平面(RHP)極點(diǎn)的問

3、題。利用分析結(jié)果,對(duì)制冷系統(tǒng)構(gòu)建了內(nèi)模控制結(jié)構(gòu),并將解耦控制納入了控制策略設(shè)計(jì)中。另外,采用最小穩(wěn)定過熱度曲線優(yōu)化了過熱度設(shè)定點(diǎn),從而設(shè)計(jì)和完善了制冷系統(tǒng)內(nèi)模解耦控制策略。通過魯棒性分析,給出了該策略能夠保證制冷系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性的條件。在仿真實(shí)驗(yàn)中,分時(shí)段加入了階躍輸入信號(hào)和階躍干擾信號(hào),將該制冷系統(tǒng)內(nèi)模解耦控制策略與雙回路PID控制策略和帶Simth預(yù)估器的解耦控制策略的控制效果進(jìn)行對(duì)比,直觀的展示了該策略在解耦能力和抑制擾動(dòng)方面的優(yōu)勢(shì)

4、。在上述仿真實(shí)驗(yàn)假設(shè)條件下,又加入了三種典型的不確定性條件,再次對(duì)比三種策略下的制冷系統(tǒng)輸出響應(yīng)曲線,驗(yàn)證了該制冷系統(tǒng)內(nèi)模解耦控制策略在提高系統(tǒng)魯棒性方面優(yōu)于其他控制策略。
　　最后,由于該制冷系統(tǒng)內(nèi)模解耦控制策略所采用的線性模型不能完全真實(shí)地體現(xiàn)制冷系統(tǒng)的復(fù)雜性,因此提出了基于上述制冷系統(tǒng)六階非線性模型的非線性內(nèi)模控制策略。為了利于控制策略的設(shè)計(jì),將上述模型簡(jiǎn)化為仿射非線性形式,并采用反饋線性化方法將其變換為偽線性形式。針對(duì)變換