对于中央空调机组的自动控制研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第3卷第5期制冷与空调V01．3．No．52003年10月REFRIGERAT10NANDAIR—CONDIT10NINGOctober2003中央空调机组的自动控制研究陈旭峰任乐郭凯袁秀玲(西安交通大学能动学院)摘要本文提出了一种带有模糊算法的自适应控制系统，应用于楼宇中央空调的自动化控制。通过在某315kW螺杆机组上的实验研究，证明了其可行性。关键词中央空调自动控制模糊算法RESEARCHABoUTTHEAUTo—CoNTRoLoFCENTRALAIRCoNDITIoN

2、ERSCHENXufengRENLeGUOKaiYUANXiulingABSTRACTThepaperputsforwardaself—adaptedcontrolsystemwithfuzzyalgorithm，whichcanbeusedintheauto—controlofcentralairconditionersinbuildings．Thefeasibilityisprovedbytheexperimentalresearchonascrewwaterchillerof315kW．KEYWORDSCentra

3、lairconditionersAuto—controlFuzzyalgorithm1引言本文的研究对象为一台设计容量315kW的中央空调机组是一种非常有发展潜力的环境螺杆式冷热水机组。压缩机采用Frascld公司生产控制系统，具有适应性强、维护简单、运行高效等众的紧凑型双螺杆压缩机。压缩机自身带有能量调多的优点，在各种现代化建筑中得到了广泛的应节装置，可以实现制冷量50％～100％的无段式用。随着空调能耗在城市能源消耗比例逐年的增调节。技术参数如表1、系统原理图(附控制传感加，对中央空调的节能运行提出了更高的要求。器布

4、置)如图1所示。由于中央空调系统十分庞大，反应速度较慢、表1315kW双螺杆式冷水机组性能参数滞后现象较为严重，给机组的节能运行增加了很多名义制冷量／(kW)315困难。传统的控制方式，如单机比例调节和模块化名义制热量／(kW)330机组开停机等，控制精度很差、能效比较低。针对压缩机型号C一1-sH1—90压缩机转速／(rpm)2950这种情况，一些厂家采用了PID(比例积分微分调压缩机电气数据380V，5QI'-Iz节器)反馈控制方式来满足机组变负荷运行的要额定输入功率／(kW)66．5求。然而由于PID的控制参数提前

5、预先设定，对冷冻水流量／(m／h)56．8冷却水流量／(m3／h)65．7于工况及环境变化的适应性差、控制惯性较大，节蒸发器类型壳管式能效果也不甚理想。冷凝器类型壳管式作者经过理论及实验研究，对PID控制方式水侧设计压力／(kPa)1．O5制冷量设计调节范围5O％～1o0％进行了改进，提出了一种带有模糊算法的自适应性控制系统，并将其运用于楼宇中央空调的自动化控2．2PID调节器的数学模型制。通过在某单位的315kw螺杆式冷热水机组PID调节器又称比例积分微分调节器，具有比上的实验检验，有效地提高机组的运行效率，增加例、积

6、分、微分三种作用环节。连续PID调节器的了空调的舒适性。特性方程为：2基本原理2．1螺杆式冷(热)水机组=Kc(e+去t+de)(1)维普资讯http://www.cqvip.com制冷与空调第3卷式中“——控制量输出模糊量室内末端E——偏差模糊量芏I’]=hQE——偏差变化率模糊量—a——量纲修正系数t◇▲I=__回J!二：l由于模糊控制的调整速度快，造成机组运行的波动较小，对于制冷系统的变工况调节有积极的意——][4]二圃义。但是此方法适应性较差，不利于推广为通用产品，不宜在中央空调中的单独使用。本文采用局部——的模

7、糊算法，在运行中修正系统的热力学参数，并储存在数据库中。当运行工况发生重复时，直接进行制冷量的调节。实验表明，这种模糊辅助的控制图二圃方式对于减小机组的控制滞后、提高机组运行的经—济性具有积极的意义。2．4控制目标图1系统原理图传统的螺杆机组采用热力膨胀阀。在机组的1压缩机2冷凝器3电子膨胀阀4蒸发器5四运行中，随着热负荷的变化，膨胀阀的开启度由感通阀6冷风机a排气压力传感器b吸气温度传感温包通过温度及压力的平衡来决定，无法进行数字器C吸气压力传感器d环境温度传感器e继电开关化的控制，精度较差。本文所讨论的螺杆式冷热水式

8、中K——比例系数机组，采用电子膨胀阀。T，——积分时间常数由实验样机生产厂家提供的数据显示，其压缩To——微分时间常数机的可靠调节范围为5O％～10096。但实验研究三种调节作用概括如下：比例作用按偏差量的表明，仅采用压缩机自身的调节方式，当机组负荷大小成比例地改变调节量，能迅速抑制干扰，是基降低时，轴功率的减小速度