本文關(guān)鍵詞：組合式空氣處理機組節(jié)能控制的研究與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,空調(diào)能耗問題也日益突出,據(jù)統(tǒng)計,我國建筑能耗約占社會總能耗的40%,而空調(diào)能耗是建筑能耗的主要部分�？諝馓幚頇C組是空調(diào)系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)機構(gòu),因此,在能源問題日益突出的今天,研究一種高效節(jié)能的空氣處理機組具有十分重要的意義。目前空調(diào)大部分時間都是在部分負(fù)荷下運行,且在運行中表冷器的降溫除濕與加熱器的再加熱造成冷熱抵消現(xiàn)象,使得能源浪費嚴(yán)重。另外,由于空調(diào)系統(tǒng)大滯后、耦合性強、多擾動等特點,傳統(tǒng)的控制方法難以實現(xiàn)良好的控制品質(zhì)。若是能在滿足控制空調(diào)房間溫濕度的同時,最大限度的降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗,將會帶來良好的社會效益。課題旨在研究一款高效節(jié)能的空氣處理機組控制器。首先,本文從節(jié)能策略與控制效果兩方面對空調(diào)系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行了研究。一方面,為使空調(diào)系統(tǒng)最大限度的降低能耗,本文從原理上分析了降低空調(diào)能耗的有效途徑,總結(jié)出了可以通過調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量、露點溫度、新回風(fēng)混合比例、送風(fēng)溫度等參數(shù)來降低空調(diào)系統(tǒng)能耗的結(jié)論,并結(jié)合空調(diào)房間的實時冷熱負(fù)荷與空調(diào)機組的能耗模型提出了一種空氣處理機組節(jié)能控制策略;另一方面,為了使空調(diào)系統(tǒng)在大滯后、強耦合、多干擾的特點下能夠取得良好的控制效果,本文設(shè)計了一款模糊自整定PID參數(shù)控制器,并在Simulink平臺上對模糊自整定PID參數(shù)控制算法與傳統(tǒng)PID控制算法的控制效果作了仿真比較,結(jié)果表明模糊自整定PID控制算法在減小系統(tǒng)超調(diào)、抗干擾等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制算法。其次,本文設(shè)計了一款空氣處理機組控制器,該控制器硬件方面基于STM32f103系列單片機,并以此為基礎(chǔ)設(shè)計了開關(guān)量輸入輸出、模擬量輸入輸出、串口通信等硬件模塊,使其能夠適用于更多類似的空調(diào)系統(tǒng)。軟件方面,移植了嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-II,并基于該平臺實現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)的多任務(wù)編程,多任務(wù)編程的特點使得程序在稍加修改的情況下可以適應(yīng)功能更為豐富的空調(diào)系統(tǒng)。最后,本文對設(shè)計的空氣處理機組控制器的各模塊功能進(jìn)行了測試,測試結(jié)果表明該控制器基本實現(xiàn)了空氣處理機組的控制功能。
【關(guān)鍵詞】：空調(diào) 節(jié)能 模糊自整定PID 控制器
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB657.2;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.1.1 中國能源現(xiàn)狀11-12
• 1.1.2 建筑能耗與空調(diào)能耗12
• 1.1.3 課題研究的意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容14-15
• 第二章 空氣處理機組概述15-20
• 2.1 空氣處理機組系統(tǒng)介紹15
• 2.2 空氣處理機組控制回路15-19
• 2.2.1 夏季模式空氣處理過程16
• 2.2.2 夏季模式自動控制的實現(xiàn)16-17
• 2.2.3 冬季模式空氣處理過程17
• 2.2.4 冬季模式自動控制的實現(xiàn)17-18
• 2.2.5 過渡季模式空氣處理過程18-19
• 2.2.6 過渡季模式自動控制的實現(xiàn)19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第三章 空氣處理機組的節(jié)能方法20-24
• 3.1 空調(diào)系統(tǒng)耗能特點與節(jié)能途徑20-23
• 3.1.1 建筑空調(diào)負(fù)荷的概念20-21
• 3.1.2 減少空調(diào)負(fù)荷的原理21
• 3.1.3 影響空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要因素21-22
• 3.1.4 空氣調(diào)節(jié)的節(jié)能途徑與方法22-23
• 3.2 本章小結(jié)23-24
• 第四章 空氣處理機組的節(jié)能控制策略24-28
• 4.1 送風(fēng)量的調(diào)節(jié)24-25
• 4.2 露點溫度的調(diào)節(jié)25-26
• 4.3 混合風(fēng)閥開度的調(diào)節(jié)26-27
• 4.4 送風(fēng)溫度的調(diào)節(jié)27
• 4.5 空氣處理機組節(jié)能控制策略27
• 4.6 本章小結(jié)27-28
• 第五章 空氣處理機組運行仿真28-42
• 5.1 空氣處理機組仿真模型建立28-32
• 5.1.1 房間溫度仿真模型28
• 5.1.2 房間濕度仿真模型28-29
• 5.1.3 表冷器仿真模型29-30
• 5.1.4 加熱器仿真模型30-31
• 5.1.5 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣31-32
• 5.2 系統(tǒng)模型參數(shù)求解32-33
• 5.3 空氣處理機組仿真算法研究33-41
• 5.3.1 模糊控制算法原理34-38
• 5.3.2 參數(shù)自整定模糊PID控制器仿真38-41
• 5.4 本章小結(jié)41-42
• 第六章 組合式空氣處理機組控制系統(tǒng)設(shè)計42-67
• 6.1 控制器控制要點分析42-43
• 6.2 控制系統(tǒng)總體架構(gòu)43-44
• 6.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計44-52
• 6.3.1 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計44-46
• 6.3.2 開關(guān)量I/O電路設(shè)計46-47
• 6.3.3 模擬量輸入電路設(shè)計47-49
• 6.3.4 模擬量輸出電路設(shè)計49-50
• 6.3.5 STM32處理器外圍電路設(shè)計及管腳分配50-52
• 6.3.6 空氣處理機組控制器PCB原理圖與實物圖52
• 6.4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計52-66
• 6.4.1 Modbus協(xié)議實現(xiàn)52-59
• 6.4.2 嵌入式實時系統(tǒng)移植59-63
• 6.4.3 基于u C/OS-II的空氣處理機組控制流程軟件實現(xiàn)63-64
• 6.4.4 節(jié)能控制策略的實現(xiàn)64-66
• 6.5 本章小結(jié)66-67
• 第七章 空氣處理機組控制器的調(diào)試67-72
• 7.1 開關(guān)量輸入輸出調(diào)試67
• 7.2 輸入電壓檢測67-68
• 7.3 輸入電流檢測68-69
• 7.4 輸出電流檢測69
• 7.5 溫度測量69-70
• 7.6 與顯控屏的Modbus通信測試70-71
• 7.7 測試結(jié)果分析71
• 7.8 本章小結(jié)71-72
• 第八章 結(jié)論與展望72-74
• 8.1 主要工作與結(jié)論72
• 8.2 研究展望72-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 附錄78-80

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：305884