高精度空调自动控制系统的研究与实现_图文

1、 冬季控制逻辑 在冬季控制，控制流程图如图所示（图中字母代表在焓湿图中都可标记的点） 二二二二：二卜 一， 圉冬季控制流程 在这个流程图中，为室外温湿度。室外空气经风机进入首先经过热盘管进行 加热处理，即为经过热盘管的温度，此时湿度没有变化，因为考虑是在冬季，绝对 湿度会比较小，所以空气必须再经过加湿处理，为经过喷淋加湿处理后的湿度。 温湿度控制都采用控制。而且此处有温湿度传感器，可实时监控温湿度。而需控制的 温湿度数值都必须由实验方提供。为经过后的空气和内部循环空气混合后的温湿度， 在焓湿图中也可以根据已知风量得出当前两者空气量之比，标定出此点。 在冬季，湿度不大，在前面的中也进行了加湿处理

2、，所以一般不会使用除湿机进 行除湿，混合后的空气不经过除湿机，而直接进入进行二次处理。 进入后先经过热盘管的加热，使温度得到提升到达（湿度不变）。大致接 近予点，在通过精加湿，是湿度达到一个最终值蹦（温度不变）。此时也要根据实验 的环境、设备等算出的热湿比，在焓湿图上画出经过点的热湿比线，再和 经过点的绝对湿度线相交，得到点再通过刖后的电加热，最终把温度稳定 在点同样，此处的每个控制都采用调节，特别在电加热部分，采用的是多段的 调节 同夏季情况一样。在温度的控制上可以采用串级控制。控制的模式和夏季 相同。 最后，温湿度最后经过热湿比线到达，整个冬季控制流程就大致是这样的。其在焓 湿图上的走向如

3、图所示。 风量控制 由于设计风量为 。难点在于小风量控制，可采用以下方法解决该技术问 题： 风机定频控制，系统采用的是施乐百风机，其特性曲线为； 孬 其中，风量；卜风机送风前后压差；流量系数，风机（ 风量控制的设计思想是台风机定流量运转，台风机分别为： 新风机额定流量砌（全压可调，带变频）； 空调机额定流量（全压可调，带变频）； 排风机额定流量（全压可调。带变频）。 为了稳定流量，变频器定频运转，利用风量平衡的原理，送风量等于捧风量，多余的 风通过文丘里阀排除，整个空调系统共采用只可调定风量阀（”），其中只 定风量，额定风量与对应的每台风机的风量匹配，其余只用作旁通控制，通过控制系统 调节，将

4、多余风量排除，保证所需风量。 广 。 入 谋 夕弋 。 。 嗣 × 漩 粒 乏 孓 久 ： 。 ， 艾 ， 。 ， 、 、 ， ， ，一 一 。 父 （ 蚕 二 ； 广 人 × 砜 献 多 囊 痧 。 ， ， 、 ， 、× ） 、 沁 × 彭瑟 多毫 蓼 二二一 义故 乃夕 彩猿 努 荔 瞬 ：， 髟 狻荔 殄 绥 獗 彩 羧 多 ： 殄 陈 妨幼 彩彩 恸沥 彩 ； 瀚 多 品一一一 一 。 图焓湿图上的走向（冬季） 根据公式可知，只要改变，就可以稳定流量计算得出： 新风机额定流量， ； 空调机额定流量： 排风机额定流量， 文丘里阀门都是根据静压力的变

5、化进行调节以维持一个固定的空气流量，可 以精确控制进入舱内的气流流量和排出房间的气流流量，达到利用余风量控制房间负力、 换气次数的目的。 控制策略 由于的负荷虽然比较稳定，但是温度控制对象具有大惯性、大滞后，且控制 要求很高，存在比较多的难控环节，送风口的温度变化后，必须通过传热过程才能影响房 间温度，时间常数较大，滞后较大，反应慢，采用简单控制系统往往质量较差，满足不了 工艺上的要求，而串级控制对克服被控系统的时滞能收到好的效果可采用串级控制，串 级控制回路由主控回路和副控回路组成。主控回路输出为副控回路的输入，主控对象为 内温度，副控回路为送风口温度。这是因为温度控制的主要对象是内温 度，

6、温度控制器是根据内温度与给定值的偏差工作的。当有干扰作用在对象上后。 并能很快的产生控制作用以克服干扰被控变量的影响，为解决容量滞后问题。可根据送风 温度的变化这是因为当用两个控制器进行串级控制时，每个控制器克服时滞的负担相对减 小这就使得整个控制系统克服时滞的能力得到加强所以本工程在部分控制上采用串级 控制。控制环路如图所示。 为实现对测试舱温度、湿度、风量三个参数的控制，可根据实验方提供的、 的一级和二级冷、热盘管、加湿、除湿设备的所需控制的温湿度数值对相应设备进行单回 路闭环控制，这些控制通道滞后较小、工艺参数不允许有余差，所以，在控制环节上可不 采用微分参数进行超前调节，即只进行比例加

7、积分（）调节调节的特点是：由于在 比例作用的基础上加上积分作用，而积分作用的输出是与偏差的积分成比例，只要偏差存 在控制器的输出就会不断变化，直至消除偏差为止。所以采用比例加积分（）调节， 在过渡过程结束时是无余差的，这是它的显著优点。但是，加上积分作用会使稳定性降低， 虽然在加积分作用的同时，可以通过加大比例度，使稳定性基本保持不便但超调量和振 荡周期都相应增大，过渡过程的时间也加长。因此在调试过程中需注意参数的整定 田控制环路 控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容由于测试舱系统的特殊性，它在 控制的反应和精度上都不同于普通空调系统要求高得多，所以常用空调系统的默认 参数就完全无法适用于本系统的而且实验中如果温湿度、风量的要求不同参数也 会不同，都需要重新整定。调试过程中，先把整个系统的所有调节项分开，先把每个 单项调到稳态，并控制住精度，然后再进行系统联调，对的参数进行微调，使最终的 温湿度和风量达到实验要求。 与串级的整定过程没有多少理论参数可以借鉴，是一个漫长的调整过程，有 时一整天的时间也只能调稳一个参数。特别是串级调节，由于要主副回路同时进 行调节主回路的稳定度要求和副回路的灵敏度要求，平衡两者间的参数需要花大量的时 间。调试中逐渐积累经验，加深对系统的了解。并把经验运用于接下来的调