為了將跨臨界CO₂中間補氣過冷熱泵熱水器的實時能耗控制在最低水平,將多變量極值搜索算法運用到跨臨界CO₂中間補氣過冷系統(tǒng)的控制方案,將系統(tǒng)功耗設(shè)定為目標優(yōu)化量,跨臨界CO₂系統(tǒng)的排氣壓力和中間壓力設(shè)定為控制量。采用仿真軟件Dymola（Modelica 3.2.3）和模型庫ThermalSystems（TLK-thermo、GmbH）搭建了跨臨界CO₂中間過冷補氣熱泵熱水器和相應(yīng)控制系統(tǒng)的動態(tài)模型,在環(huán)境溫度-12℃,進、出水溫度為45℃、65℃工況下,給定系統(tǒng)初始狀態(tài)點為排氣壓力12MPa、中間壓力7MPa,經(jīng)過極值搜索控制器作用后,排氣壓力與中間壓力穩(wěn)定控制在能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)最低能耗的最優(yōu)參數(shù)下,驗證了該控制方案的有效性。為了驗證該系統(tǒng)的可靠性,模擬過程中極值搜索系統(tǒng)在排氣壓力和中間壓力的運行初值分別為10、6 MPa,10、8 MPa,14、6MPa,14、8MPa的情況下,系統(tǒng)均能到達并收斂到最低能耗點。 

【文章來源】：西安交通大學學報. 2020,54(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

多變量極值搜索控制的程序框圖

將中間壓力固定在7 MPa，針對排氣壓力通道進行多個階躍響應(yīng)以估計其動態(tài)熱力學特性，如圖2所示。系統(tǒng)的動態(tài)熱力學特性由標準化的壓縮機功耗表示為式中：WN為標準化功耗；W0為階躍響應(yīng)前的穩(wěn)態(tài)值；WS為階躍響應(yīng)后的新的穩(wěn)態(tài)值；Wt為響應(yīng)過程中的瞬時值。

依據(jù)動態(tài)輸入特性式（4）以及帶通濾波器式（5），計算得到相角αDis=35.14°。將排氣壓力固定在12MPa，針對中間壓力通道進行多個階躍響應(yīng)以估計其動態(tài)熱力學特性，結(jié)果如圖3所示，分別選取設(shè)計工況下中間壓力為7.5、8.0、8.5 MPa，并且實現(xiàn)0.5 MPa的階躍變化。為了保證極值搜索系統(tǒng)穩(wěn)定性，選取響應(yīng)最慢的一組來估計中間壓力通道的動態(tài)輸入特性。中間壓力通道動態(tài)輸入特性估計為

【參考文獻】：
期刊論文
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