本文關(guān)鍵詞：電動客車空調(diào)系統(tǒng)的匹配及控制策略研究

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【摘要】：隨著人們對環(huán)境和資源問題越來越關(guān)注,汽車工業(yè)逐漸開始向低排放和低碳的方向發(fā)展。純電動汽車具有零污染、噪聲低和能源消耗少等優(yōu)點(diǎn),受到了人們的重視�？照{(diào)系統(tǒng)是維持車室內(nèi)溫度的重要系統(tǒng),其性能的好壞直接影響到乘員的舒適性;同時,汽車空調(diào)還是汽車第二大耗能設(shè)備,其效率的高低會影響到整車的性能和續(xù)駛里程。因此,通過建立汽車空調(diào)模型,提出有效的控制策略具有十分重要的意義。本文以某純電動客車空調(diào)系統(tǒng)為研究對象,對汽車空調(diào)夏季的工作環(huán)境和車室熱負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算,確定了以R134a為制冷工質(zhì)的制冷循環(huán)工況。確定了空調(diào)系統(tǒng)獨(dú)立驅(qū)動方案,同時對壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了選擇。根據(jù)車室熱負(fù)荷和制冷循環(huán)工況對電動空調(diào)四大主要零部件進(jìn)行了匹配計(jì)算,確定了壓縮機(jī)排量、換熱器功率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。針對電動汽車空調(diào)系統(tǒng)工況的瞬變性和非線性等特點(diǎn),設(shè)計(jì)了利用模糊控制方法進(jìn)行控制的變頻空調(diào)系統(tǒng)。建立了電動空調(diào)系統(tǒng)車室熱負(fù)荷模型、控制器模型以及溫度計(jì)算模塊。其中車室熱負(fù)荷模型采用穩(wěn)態(tài)傳熱方法建立;模糊控制模塊以溫差和溫差變化率為輸入量,僅僅以壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速為輸出量;溫度計(jì)算模型模擬了車室的溫度變化過程。最后利用MATLAB/Simulink軟件平臺對空調(diào)系統(tǒng)的夏季制冷工況進(jìn)行了仿真,當(dāng)車室初始溫度為35℃時,開啟空調(diào)制冷2分鐘后車室溫度穩(wěn)定在25℃,滿足了設(shè)計(jì)要求,仿真結(jié)果表明所提出的模糊控制策略對車室溫度能夠進(jìn)行有效控制。
【關(guān)鍵詞】：模糊控制 電動汽車 空調(diào)系統(tǒng) 仿真 MATLAB
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72;U463.851
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意義10
• 1.2 汽車空調(diào)系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 R134a熱泵空調(diào)10-11
• 1.2.2 CO_2熱泵空調(diào)系統(tǒng)11-12
• 1.2.3 太陽能輔助空調(diào)系統(tǒng)12
• 1.2.4 磁制冷空調(diào)系統(tǒng)12-13
• 1.2.5 電加熱輔助空調(diào)系統(tǒng)13-14
• 1.3 汽車空調(diào)系統(tǒng)控制策略的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文的研究內(nèi)容15-16
• 第二章 客車車身熱負(fù)荷計(jì)算16-30
• 2.1 客車車室內(nèi)外空氣的計(jì)算參數(shù)16-18
• 2.1.1 客車車室內(nèi)空氣參數(shù)16-17
• 2.1.2 客車車室外空氣參數(shù)17-18
• 2.2 客車車身外表面太陽輻射強(qiáng)度計(jì)算18-19
• 2.2.1 客車水平面的太陽輻射強(qiáng)度18-19
• 2.2.2 客車垂直面的太陽輻射強(qiáng)度19
• 2.3 車室外綜合溫度和車身材料傳熱系數(shù)的計(jì)算19-22
• 2.3.1 車室外綜合溫度計(jì)算19-20
• 2.3.2 汽車車身傳熱系數(shù)的確定20-22
• 2.4 客車車室的熱量計(jì)算22-27
• 2.4.1 車身不透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱量Q_B22-23
• 2.4.2 車窗玻璃傳入熱量Q_G23-25
• 2.4.3 乘員散發(fā)的熱量Q_P25-26
• 2.4.4 車室外空氣帶入的熱量Q_A26-27
• 2.4.5 電氣設(shè)備散熱所形成的得熱量Q_s27
• 2.5 樣車車室得熱量的計(jì)算27-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第三章 客車空調(diào)系統(tǒng)基本部件的匹配30-41
• 3.1 電動客車空調(diào)系統(tǒng)熱力循環(huán)分析30-34
• 3.1.1 電動客車空調(diào)系統(tǒng)的組成及制冷原理30
• 3.1.2 空調(diào)系統(tǒng)制冷劑熱力循環(huán)壓-焓圖30-32
• 3.1.3 熱力循環(huán)工況的確定32-33
• 3.1.4 熱力循環(huán)的計(jì)算33-34
• 3.2 電動客車空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)的選型與匹配34-36
• 3.2.1 壓縮機(jī)驅(qū)動方案的確定34-35
• 3.2.2 壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)型式選擇35
• 3.2.3 壓縮機(jī)參數(shù)的確定35-36
• 3.3 換熱器的選型與匹配36-39
• 3.3.1 汽車空調(diào)系統(tǒng)換熱器的性能要求36-37
• 3.3.2 換熱器的型式選擇37-38
• 3.3.3 汽車空調(diào)系統(tǒng)換熱器的基本工作原理及參數(shù)計(jì)算38-39
• 3.4 膨脹閥的選擇39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 電動客車空調(diào)系統(tǒng)的模糊控制策略41-51
• 4.1 模糊控制的基本原理41-44
• 4.1.1 模糊控制的理論基礎(chǔ)41-42
• 4.1.2 模糊控制器的組成42-44
• 4.2 電動客車空調(diào)系統(tǒng)模糊控制器44-50
• 4.2.1 電動客車空調(diào)模糊控制原理44-45
• 4.2.2 模糊控制系統(tǒng)輸入、輸出量的模糊化45-49
• 4.2.3 模糊控制規(guī)則的制定49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第五章 客車空調(diào)系統(tǒng)的建模與仿真51-65
• 5.1 車室熱負(fù)荷模塊的構(gòu)建51-53
• 5.2 車室溫度仿真模塊53-55
• 5.3 模糊控制模塊55-57
• 5.4 空調(diào)系統(tǒng)的仿真模型及仿真結(jié)果57-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 總結(jié)65
• 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士期間取得的研究成果70-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：563478