發(fā)布時(shí)間：2017-09-12 13:23

  本文關(guān)鍵詞：氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)及其控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 電動(dòng)汽車(chē) 汽車(chē)空調(diào) 氨 前饋模糊控制 仿真

【摘要】：2006年歐盟通過(guò)了《汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)指令》,《指令》中規(guī)定,從2011年開(kāi)始,所有在歐洲銷(xiāo)售的新款汽車(chē)都必須使用GWP值低于150的制冷劑,而等到2017年,所有在歐洲銷(xiāo)售的汽車(chē)都要使用低GWP值的制冷劑。當(dāng)前汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中普遍采用的R134a制冷劑,其GWP值高達(dá)1430,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了歐盟規(guī)定值,即將被淘汰,然而采用何種制冷劑來(lái)替代R134a卻還未明確。目前世界范圍內(nèi)主要對(duì)R1234yf、C02和R152a等幾種潛在制冷劑進(jìn)行了研究和探討。但研究發(fā)現(xiàn),這幾種制冷劑并不是R134a的理想替代制冷劑。鑒于此,本文提出將氨這種天然制冷劑應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)上,作為R134a的替代制冷劑。選擇應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)上,主要是考慮電動(dòng)汽車(chē)本身沒(méi)有燃油系統(tǒng),使用氨制冷劑時(shí)更加安全可靠�；诖�,本文研究設(shè)計(jì)了氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)。當(dāng)前,電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)控制策略大多采用模糊控制,但模糊控制過(guò)度依賴(lài)于控制規(guī)則庫(kù)的精確制定。而對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言,人們掌握的控制經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)家知識(shí)十分有限,往往難以建立精確的模糊控制規(guī)則庫(kù),這將導(dǎo)致控制精度不高,動(dòng)態(tài)品質(zhì)較差。鑒于此,本文提出將前饋模糊控制策略應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的溫度控制上。本文的研究?jī)?nèi)容及主要成果如下:(1)對(duì)氨、R1234yf、C02、R152a等幾種低GWP值制冷劑做了對(duì)比研究,研究發(fā)現(xiàn):氨有更優(yōu)的節(jié)能環(huán)保性,且來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉,可以作為R134a的替代制冷劑應(yīng)用到汽車(chē)空調(diào)上。(2)對(duì)氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)及其部件做了詳細(xì)的研究設(shè)計(jì)和論證,并對(duì)其理論COP進(jìn)行了計(jì)算,經(jīng)計(jì)算得其理論COP為4.09。(3)研究設(shè)計(jì)了氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)前饋模糊控制策略。在模糊控制中,溫度偏差和溫度偏差變化率作為輸入量,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速修正值作為輸出量,根據(jù)模糊控制原理制定出了25條控制規(guī)則。前饋控制中,對(duì)擾動(dòng)熱負(fù)荷進(jìn)行了研究分析,發(fā)現(xiàn):擾動(dòng)熱負(fù)荷與車(chē)速、艙室外溫度、艙室內(nèi)溫度、到達(dá)地面的太陽(yáng)直射輻射強(qiáng)度、時(shí)間、計(jì)算地點(diǎn)經(jīng)度、計(jì)算地點(diǎn)緯度、計(jì)算日在一年中的順序數(shù)、車(chē)輛行駛方向、乘員數(shù)目、電機(jī)艙溫度、艙室外相對(duì)濕度、艙室內(nèi)相對(duì)濕度有關(guān)。(4)在Matlab/simulink中對(duì)擾動(dòng)熱負(fù)荷進(jìn)行了仿真研究。研究發(fā)現(xiàn):重慶地區(qū)汽車(chē)空調(diào)擾動(dòng)熱負(fù)荷在一天中先增大,后減小,大約在13點(diǎn)30分時(shí)達(dá)到最大值,約為3550w;隨著乘員數(shù)目、車(chē)速、室外空氣相對(duì)濕度的增大擾動(dòng)熱負(fù)荷也增大;車(chē)輛行駛方向從正南逐漸變化為正東方向的過(guò)程中,擾動(dòng)熱負(fù)荷呈遞減趨勢(shì)。(5)在Matlab/simulink中對(duì)前饋模糊控制策略進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明前饋模糊控制策略能實(shí)現(xiàn)乘員艙溫度的精確控制。
【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車(chē) 汽車(chē)空調(diào) 氨 前饋模糊控制 仿真
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U469.72;U463.851
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-11
• 主要符號(hào)表11-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 研究背景及意義12-17
• 1.1.1 氨制冷劑作為汽車(chē)空調(diào)替代制冷劑的研究背景及意義12-15
• 1.1.2 電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)控制策略研究背景及意義15-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 汽車(chē)空調(diào)替代制冷劑的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)控制策略的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容和方法19-21
• 1.3.1 本文的研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.3.2 研究方法與技術(shù)路線20-21
• 1.4 小結(jié)21-22
• 2 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)22-40
• 2.1 氨的物理化學(xué)性質(zhì)22-23
• 2.2 氨作為制冷劑的優(yōu)缺點(diǎn)23-24
• 2.3 氨與其他幾種低GWP值制冷劑的性質(zhì)比較24-28
• 2.3.1 低GWP值制冷劑物理性質(zhì)的比較24-25
• 2.3.2 低GWP值制冷劑理論循環(huán)的比較25-28
• 2.4 運(yùn)行參數(shù)對(duì)氨制冷劑理論循環(huán)的影響28-32
• 2.4.1 蒸發(fā)溫度對(duì)氨制冷劑理論循環(huán)的影響28-29
• 2.4.2 冷凝溫度對(duì)氨制冷劑理論循環(huán)的影響29-30
• 2.4.3 過(guò)熱度對(duì)氨制冷劑理論循環(huán)的影響30-31
• 2.4.4 過(guò)冷度對(duì)氨制冷劑理論循環(huán)的影響31-32
• 2.5 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)32-37
• 2.5.1 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)32-34
• 2.5.2 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)理論循環(huán)的研究設(shè)計(jì)34-37
• 2.6 小結(jié)37-40
• 3 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)各部件的研究設(shè)計(jì)40-74
• 3.1 乘員艙換熱器的研究設(shè)計(jì)40-47
• 3.1.1 乘員艙換熱器的結(jié)構(gòu)40-41
• 3.1.2 乘員艙換熱器的傳熱計(jì)算41-47
• 3.2 前端散熱器的研究設(shè)計(jì)47-50
• 3.2.1 前端散熱器結(jié)構(gòu)48
• 3.2.2 前端散熱器的傳熱計(jì)算48-50
• 3.3 蒸發(fā)器的研究設(shè)計(jì)50-57
• 3.3.1 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)51
• 3.3.2 蒸發(fā)器的傳熱計(jì)算51-57
• 3.4 冷凝器的研究設(shè)計(jì)57-65
• 3.4.1 冷凝器的傳熱計(jì)算57-65
• 3.5 壓縮機(jī)的選型研究65-68
• 3.5.1 電動(dòng)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的確定65-66
• 3.5.2 電動(dòng)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的確定66-67
• 3.5.3 電動(dòng)壓縮機(jī)參數(shù)的確定67-68
• 3.6 乘員艙換熱循環(huán)泵的選型研究68-70
• 3.6.1 乘員艙換熱循環(huán)泵揚(yáng)程的確定68-69
• 3.6.2 乘員艙換熱循環(huán)泵軸功率的確定69-70
• 3.6.3 乘員艙換熱循環(huán)泵額定轉(zhuǎn)速的確定70
• 3.7 前端散熱循環(huán)泵的選型研究70-71
• 3.8 膨脹閥的選型研究71
• 3.9 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)理論COP的計(jì)算71-72
• 3.10 小結(jié)72-74
• 4 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)前饋模糊控制策略研究設(shè)計(jì)74-112
• 4.1 模糊控制原理及其優(yōu)缺點(diǎn)74-82
• 4.1.1 模糊理論知識(shí)基礎(chǔ)74-79
• 4.1.2 模糊控制的基本原理79-81
• 4.1.3 模糊控制的優(yōu)缺點(diǎn)81-82
• 4.2 前饋控制原理及其優(yōu)缺點(diǎn)82-83
• 4.2.1 前饋控制的基本原理82-83
• 4.2.2 前饋控制的優(yōu)缺點(diǎn)83
• 4.3 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)前饋模糊控制策略的研究設(shè)計(jì)83-85
• 4.4 模糊控制策略的研究設(shè)計(jì)85-91
• 4.4.1 溫度偏差的模糊化85-86
• 4.4.2 溫度偏差變化率的模糊化86-88
• 4.4.3 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速修正值的模糊化88-89
• 4.4.4 模糊控制規(guī)則的制定89-90
• 4.4.5 反模糊化90-91
• 4.5 前饋控制策略的研究設(shè)計(jì)91-110
• 4.5.1 太陽(yáng)輻射強(qiáng)度計(jì)算91-94
• 4.5.2 綜合溫度計(jì)算94
• 4.5.3 干擾熱負(fù)荷的精確計(jì)算94-108
• 4.5.4 前饋控制策略的制定108-110
• 4.6 小結(jié)110-112
• 5 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)控制策略建模與仿真112-130
• 5.1 擾動(dòng)熱負(fù)荷的建模與仿真112-118
• 5.1.1 艙室外溫度和太陽(yáng)直射輻射強(qiáng)度對(duì)總擾動(dòng)熱負(fù)荷的影響114-115
• 5.1.2 乘員數(shù)目對(duì)總擾動(dòng)熱負(fù)荷的影響115-116
• 5.1.3 車(chē)速對(duì)總擾動(dòng)熱負(fù)荷的影響116
• 5.1.4 車(chē)輛行駛方向?qū)倲_動(dòng)熱負(fù)荷的影響116-117
• 5.1.5 室外空氣相對(duì)濕度對(duì)總擾動(dòng)熱負(fù)荷的影響117-118
• 5.2 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)前饋模糊控制策略的建模與仿真118-122
• 5.2.1 前饋控制系統(tǒng)的建模與仿真118-120
• 5.2.2 車(chē)內(nèi)溫度仿真模型的建立120-121
• 5.2.3 模糊控制仿真模型的建立121
• 5.2.4 前饋模糊控制系統(tǒng)仿真模型的建立121-122
• 5.3 氨工質(zhì)電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)前饋模糊控制策略仿真122-127
• 5.3.1 純電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)降溫特性仿真122-124
• 5.3.2 電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)變溫特性仿真124
• 5.3.3 太陽(yáng)輻射強(qiáng)度階躍擾動(dòng)仿真124-125
• 5.3.4 室外溫度階躍擾動(dòng)仿真125-126
• 5.3.5 乘員數(shù)目階躍擾動(dòng)仿真126
• 5.3.6 車(chē)速階躍擾動(dòng)仿真126-127
• 5.3.7 綜合分析127
• 5.4 小結(jié)127-130
• 6 結(jié)論與展望130-132
• 6.1 本文主要完成工作和結(jié)論130-131
• 6.2 工作展望131-132
• 致謝132-134
• 參考文獻(xiàn)134-138
• 附錄138
• A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文138
• B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目138

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳江平;國(guó)外汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J];制冷學(xué)報(bào);2002年04期

2 王致堅(jiān);淺析汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的密封性能改進(jìn)[J];潤(rùn)滑與密封;2003年02期

3 李涵武,趙雨e，

本文編號(hào)：837466