VAV末端装置控制方式与仿真技术发展.pdf

《VAV末端装置控制方式与仿真技术发展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、四综述VAV末端装置控制方式与仿真技术发展吴正松，刘桂雄陈佳实(1．华南理工大学机械与汽车工程学院2．广东宏景科技有限公司)摘要：vAvBOX作为变风量中央空调的重要节能装置，其控制方式直接决定着节能的效果。论文在对VAVBOX结构与控制方式进行研究的基础上，重点对其控制系统仿真方法与相应控制算法进行了比较。结合变风量中央空调发展需求以及智能家居的物联网技术发展，指出物联网化是变风量中央空调系统控制技术的重要发展趋势。关键词：VAV；末端装置；仿真；物联网能[2’3]。1引言VAVBOX主要由控制器、风阀驱动器、风阀、变风量(VariableAirVolume，VAV)中央空调

2、温度传感器、流量传感器等组成[4]。其结构原理图如系统是根据空调房间负荷及室内参数要求，实时自动图1所示。调节房间温度的装置，主要由空气处理机组(AirHandlingUnit，AHU)、管道、末端装置(VAVBOX)三部分组成。其中VAVBOX与房间直接相连并通过它来调节送风量大小，补偿室内负荷的变化，进而调节房间温度。因此，VAVBOX是系统中最能体现节能效果的重要装置之一，决定着整个系统节能的具体方式和效果【”。对VAVBOX控制方式方法的改进，一直是变风量中央空调系统研究的热点问题[2]。近年图1VAVBOX结构原理图来，随着计算机及自动控制技术的发展，对空调技术常用的

3、末端装置分压力有关型和压力无关型。压的发展产生了巨大的推动作用，以此为基础的现代空力有关型由控制器、调节器和温度传感器等组成反馈调仿真技术也获得了很大的突破，为其更高效的运行控制回路。温度传感器获取房间温度并与设定温度值和有效的节能提供了强有力的技术支持和可靠的理比较，所得差值作为控制器的输入值，控制调节阀开论保障。度大小，从而改变送入房间的风量大小，但是要等到2VAVBOX控制架构室内温度改变后才会产生调节动作[4，。其控制原理图如图2所示。变风量末端装置的不同正是VAv中央空调与传统的定风量(ConstantAirVolume，CAV)中央空调系统的根本区别所在[1】。VA

4、vBOX可以接受温度、风流量控制指令，当室内负荷增大时，能自动维持房间送风量且不超过设计最大送风量；当室内负荷减少图2压力有关型VAVBOX原理图时，能保持最小送风量，以满足最小新风量和气流组织要求；当不使用时，可以完全关闭末端装置风阀。压力无关型末端装置则由温度控制器为主控制有些末端装置还兼有二次回风、再热和空气过滤等功器，风量控制器为副控制器，构成较为复杂的串级调2o11年第6期自动化与信息工程5节控制系统。压力无关型末端装置的主控制器根据温上提出了一种简化的“KK”模型，然后采用数学公度传感器反馈的温度与设定温度的差值进行调节，其式推导出其表达式，最后验证模型对系统的控制

5、更为输出量为副控制器的设定值；副控制器则根据风量传稳定。感器反馈的风量与主控制器输出的设定值偏差来调国内对VAVBOX仿真研究起步较晚，但是发展节末端装置的风阀开度大小。采用此种调节方式后，很快，己取得了一定的进展，特别是高校研究成果显当末端装置的入口压力变化时，压力无关型末端装置著。哈尔滨工业大学杜明明在分别分析了定风量和变可以较快地补偿压力变化从而保持原有的风量。其风量系统的形式和存在问题之后，建立了各自末端装中，外环采样时间要远远大于内环。压力无关型末端置的数学模型，并利用MATLAB对所建立的数学模装置具有响应速度快、控制精度高等特点引。其控制型进行仿真实验。首先将得到

6、的定风量与变风量结果原理图如图3所示。进行相互比较分析；再将得到这些结果与采用数学方法的结果进行比较分析。樊德玺则建立了变风量空调系统各个环节的数学模型，同样采用MATLAB，先对各个环节单独仿真，最后将系统串接成一个平台进行仿真实验【2]。以上两位都选取了一个实际房间进行了实验，与仿真得到的结果吻合。图3压力无关型VAvBOX原理图西安建筑科技大学秦杰主要研究江森自控公司末端装置的模式识别自适应控制专利算法，给出了此3VA~B0X仿真技术发展专利算法的组成结构及其运行模式，并在此基础上推国外对于VAVBOX的研究开始较早，近年来主导出控制器的数学模型，采用MATLAB进行仿真

7、。要集中于控制方式和算法的研究。加拿大康卡迪亚大仿真结果的一致性证明数学模型的正确性，并以此仿学的研究人员MZaheemddin等将故障检测技术应用真模型为基础进行控制方式的优化，最终将改进的模于vAvBOX，利用仿真软件对其过程进行实时在线型应用于实际的硬件平台_kt¨J。郭鹏则从当前最热门验证，并通过系统辨识来对复杂模型进行预~,ljt6,7]。美的嵌入式系统控制入手，将基于ARM7的嵌入式芯国马里兰大学的研究人员TolgaN等以实际的办公室片移植到变风量中央空调末端的控制，对中央空调末