制冷空调计算机控制系统讲义

第5章

制冷空调中的计算机仿真与控制

第一节制冷空调中的计算机仿真

第二节制冷空调计算机控制系统的组成5.1.1仿真技术简介

仿真用一个能代表所研究对象的模型去完成的某种实验,以前常称为模拟。按照模型性质不同

物理仿真

计算机仿真

物理仿真

用一个与实际系统物理本质相同的模型去完成实验。计算机仿真

用数学形式表达实际系统的运动规律，数学形式通常是一组微分方程或差分方程，然后用计算机来解这些方程。

在钱计病算贸机哲仿泡真底研播究席的淘过玩程部中异，旗一意般森要栽经傲过庆这释样晚四莫个识步暴骤(纺1捷)写鼓出驼实绒际僚系木统蛾的糟数抹学陡模晴型壮。(萝2舱)将卷它将转值变皇成遍能币在违计边算妖机谅上辨进缴行悲运刃转忙的珠数度学演模汽型(铁3标)编沟出糕仿筋真鸣程矿序(诱4么)对有仿薯真凳模岸型齿进价行耕修萄改晓、房诚校你验仿吼真章系山统有蚀无摆实物吴介抗入实必时然仿驴真尚系泊统非屡实门时锈仿破真砌系辈统仿祝真计映算欠机类饿型悔不们同用秩模糊拟焰计局算痰机霉组的成李的惩仿灶真轿系滤统用梢数临字逃计折算鸽机考组态成墓的借数着字箩仿什真随系钥统用屿混罩合尚模写拟针机迎组顷成幻玉的查或西用宪数哗字丑－耳模蔬拟帮混很合繁计册算慢机前组遣成玩的乱混飞合赌仿舍真归系框统微颗型卷机舱阵灿列候组放成揭的隐全铅数籍字巨式魄仿杂真铸系含统5推.币1墙.翻2简温单寻对电象忽的撒建碎模在贺制床冷从空图调蜻装脸置醉仿举真米中均，键有遣些俗部铺分亿在胶一江定乞假危设惩下掠，替可坊用底一舌阶始微堂分巧方禽程衰近尚似唤描烦述境。丙下爱面绸举税例撇说牵明朴。例5晕-宜1货旨物晶冷柱却对晃于上货鲁物塌送朗入织冷贩藏萍箱布中牙进犁行相冷剩却惊，揪如堵图5校-损1所益示愿。驱设浅冷刷藏译箱脉中寸空辅气候温蚀度择为哗；意设焦货但物圆的娃温桐度为为膝，脸质励量冲为M，责定粘容怜比急热去为C，乎与装空挨气形传奶热码面戒积窃为F，夺货素物蹈与谊空叙气塑的捐当奋量片传钢热自系远统炒为K。货物的蓄热量U为

(5-1)

传给货物的热量应等于货物蓄热量的变化

(5-2)

将式(5-1)代入(5-2)并整理得

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则在第时刻的室内温度与室外热流分别为的输出值为

(寸5怖-约3勿8桑)(渣5选-努3横9高)Z传饲递街函浙数游的云定药义(柏5奴-轻4跟0垦)为保证分子、分母的系数唯一，取定分母多项式的首项恒为。

输糕出惜函递数尸的Z变换/输义入培函价数蹦的Z变换对莫于阴平制壁瓜热县力解系影统领，恢其Z传俱递典函氧数圣记煎作(戴5邮-梨4拌1踩)(讯5闭-快4还2困)反狐应境系石数售法筋项剩数塞得日取涝较馒多而Z传炼递助函铲数库所代取红系帆数病少妨得史多晒。如巾果砖只径考呜虑节室泼内限热临量彼引迟起唇温渡度颠变毯化冬的拍关嫌系,只行要邀先茫求葡出孕对军应让此宴两疑个灶参锐数的输捎入摇输蹄出宋关缘瑞系魔的Z传纺递碎函王数,确叛定邪了挖此用函膨数约的俭各桑个箭系石数,则关有：(造2别)状被态警空赖间灵法稿求袖反狱应欣系待数在荐状热态源空亭间居法吸中星使雅用渴标源准中形揪式民的央状掉态米方罗程撒和跳输亏出淡方矮程亡，像如么下阶所食示淘。状眠态浸方赢程(怎5卵-疤4亭3碗)输肠出边方雾程(帽5付-随4砍4惜)对铁于朴平笛壁轰围淋护晨结拣构诵，挎为掩了牲建嫁立摆状差态赤空编间林，饶将乱平戚壁办适军当醒分情层欢，坚作胃为衔一宣个n层辛的跌集绵中破热俭容段系谷统皱处既理将（扛见座图5坑-啦6）解，宾从匆而食可雷建疼立嫂起胜一奶个m维坡（m=n+离1）被的究状举态普空慌间闯。颗图下中计，会阴霜影赶部绝分绵分颤别俘表境示侄内滨外翅边讲界梯及监内围部抹的秘控赠制退体骨。(司5求-笼4央5执)由颈能孟量骡守骄衡核知执控库制运体雀的头内每能期变鞭化母等令于悉进味出魄控授制槐体债的员热纤流斥量横的诱代肉数扫和垫，堡由尝此践可麻以纱列声出泪一似组陵常厌微稼分裕方馅程良，及即华状园态伟方车程迟。所驴要灿求涛的怠内友表嗽面滤热料流絮为(榴5垦-答4严6胜)上优面服式后中拼的早符易号顾为热容，

热阻，

：厚度，

：材料导热系数，

：密度，

：比热，

：墙体外侧和内侧的空气换热系数。

当我们进行吸热反应计算时，内表面的过余温度,将输入输出关系整理成标准的状态方程和输出方程，如式(5-43)、(5-44)。主要的参数为各麻状勺态扯点检温京度悉，各拉状时态换点抓温酿度帖变水化务率流，内戒表峰面先热指流遗，室柄外泪温强度侍变午化佳，根狭据白前稻面念的江状塌态洁方摧程趟和梯输升出醋方护程且，镇可左以喂求醒解奸在擦一期定抄扰释量庄作徐用档下盖的迹系情统失的再参弊数悲输撤出首。辛在足计志算咳单童个晨反牢应抓系厦数魔时您，院系席统痒的畏输堤入具是沟单可个拳量诉，妥输棍出隐也哭是对单义个向量蓬。栽只纠要仰能条构眉造捧与腔前晋面选定和义冶的骨反嚷应水系齐数滩相比一穴致椅的饭输担入斯，高则得所陈得杏到之的歪输厚出置即犁为菌相朴应昌的抖反锤应结系辛数对侵于搁三绑角撞波表反石应捧，腔可互以肃由没斜贪坡旋反乓应算构易成均。纷设U为器一锅个父斜化坡茄扰若量屡，霸如岛能辩根喂据当前在面叶的嫌状烂态备方迅程杀和继输参出感方现程帜，摇求很出旬时训间禽间浴隔守为魂时钻的梨响住应明系必数享列,根煌据虾线片性丢迭禁加降原技理,即窜可化求只出掠三群角分波昏反峡应区系渠数(逮5雾-吗4激7炼)对饿于词状醉态拦方续程(架5浸-诉4丸5刚)，流其近解步的寇一住般郊形茅式劝为厅：(枯5冲-塑4薄8吩)式中，称为矩阵指数，与其相关的积分在本书中统称为矩阵指数的积分。若设为离散化时间步长，并在上式中分别令则可以求得(狂5兰-羊4锤9特)上路面稠的机解熄中偶既左有戴自坝由歼项蔬，背又鼠有赤强测制起项联，怖计政算朗复棒杂泰。远如充能鞠把扬控手制息量播增巷广佛到样状库态宅量狠中垄去崖使吐状向态厚方程程般变女成及齐从次挖的稻，躁求扔解压就普简丧便刘多穿了丘。气对剥于眼为当斜筑坡掉函挪数手的琴情蹄况图，讲增聋广匙是守能蓝够恋实吩现衡的魂。伍令(容5击-钓5诞0艳)(扯5弱-鸽5坝1混)从军而冲构猫成品齐旱次堆的武增过广摊状阅态坛方窜程(行5上-轨5贫2窜)可陕简句记份为(洁5浴-狂5浙3旁)对指于装齐透次帖状颂态殿方兆程(枕5蔽-返5暮4篮)其驱解但的狗形须式饿为(庄5沈-衣5撇5症)取时间步长为,可得如下的递推方程:

(坡5俭-孕5裤6小)矩考阵截指过数转及宿其策积继分尝的巩计瞧算湖方伐法家有职很峡多辨，磨下循式温所偿示恰的观直没接古级形数疾展钳开尿程煤序紫实方现约比兔较野简落单倍。(址5机-历5拉7嚷)式传中I为肠单咱矩筒矩瓣阵钉。(3脚)状使态究空剖间碰法洒求Z传讨递圆系液数对棕于延方寇程(重5搏-友4飘3雁)，缺其娘解历的皮离掉散址形被式客为夏式(疲5州-批4淋9见)，圆但合是然除纹了持一俱些封特违殊宁输爬入街函寄数罚外壶，进该愈式盒无讨法购直胁接僚用是于竖计狸算安。板因毫此幕，将有苹必宾要饰在葡保忍证依一毁定泛精伤度去的菜条买件赞下永，制采赤取晕一插些木近沃似舌方股法卧。全常凡用程的夺近副似阵方巩法头有签两挨类保铅持筐器圾法夫中毫零撕阶恋保竖持轿和纽奉一须阶限保脂持健比醋较叙简乱单桐，刷高嫌阶蓄保渴持牛比初较严复拿杂伴，访而淋且此对岁于捆不盏同完的庙扰迹量跃输侨入削，作精勾度秒并浓不羽与扎保烦持来器演的犁阶养数羽成月正恨比打，犬因裁此散常蛮用敞零必阶推保挺持欲和标一向阶馒保鹊持事。苍对玻于喷零置阶边保向持搞，委数尿学渴上犹表恭述周为(征5妹-劳5寄8堪)保讨持依器哭法数趣值演积衫分威法代固入崖式(若5张-誓4委9彩)可淋得(窜5间-茎5勇9雾)式指中对辈于及一碧阶梁保业持沃，璃数仪学地上善可跃表耀示多为(休5弱-慈6固0遇)代悼入典式(缘瑞5胳-休5催9枣)，蔬可泻得(维5由-如6涌1盒)式器中莲，数霉值淘积猫分毛法惰就绸是户对骡式(艰5卸-餐5度9皂)右怕边忧第成二答项本直垂接毯进睬行折数惧值共积趟分炭。夸这债里拔给芳出房诚梯根形类公但式屠的亲结热果流：(僵5均-花6私2值)式辟中部，式(妇5光-邪6京1鸣)与盆式(幸5猛-要6很2搭)形饼式灶相摊同要付完农成拢上狂面找的出计怕算按，樱需跌要四计江算顿下腔面蝇三刊个湿矩量阵联指羞数王。(莲5苦-毅6丈3甲)(蓬5诱-怕6纳4辩)(呼5弄-略6泊5滩)完赔成忽状莫态色方腹程核的突求肢解竹后模，份结膜合言输之出盟方郑程姿的伐离幼散怕化趁形律式追，申得更平祖壁转的尚离零散蛇状王态尚空像间枪模秒型短：(犹5窃-阳6扬6辽)(顾5隐-材6图7宁)(将5烈-魂6稿8糊)式(后5符-景6当7历)和(剖5齿-声6晃8圈)可岗以隙通齐过补线吨性伏变师换怜转尖化旋为浴式(漏5摧-猜6贝6准)的史形蒸式队。对淡于艘一闸个n+葵1阶狠的箭系摧统伐，Z传优递化函惧数掉的特形味式双如育下:(益5垄-敬6雀9英)问融题讽归罚结合为徒如你何甜确蹄定上分璃子统与已分用母胳中筛的萄系稍数与。以尤标沟准疏离统散朗状就态片空歪间秘模搂型(始5豆-深6画6坛)为安例铅，何取Z变沸换懒，(金5筐-慢7丙0原)整仅理扁得璃，(西5载-驴7防1犬)式搬中为初矩呈阵贿行凭列储式为该伴均随图矩尺阵为阶常数阵，

及

由Leverrier-Faddeeva算法确定,这样

也就确定了(沫5临-柄7久2惑)(膜5汗-籍7办3愚)如已果情已缝知仓反惩应福系纲数缸序蜜列Y(i)，涛则荒亦蜓可铸由配下袭述铲关友系恒简殿捷唯地辛求娱得站：(起5怒-冬7济4勒)具忆体民计意算丧按撞式(栋5污-耽7镇2暗)、(判5抱-吉7适3耗)：5岂.充具注顿量逼计峰算而模功型制箭冷杨剂码充歇注撒量滴与询制碎冷逐装僚置姥的循工每作岛特萍性丧是继紧垃密叼相交关议的,对萍于丝式制搜冷稍装迹置裙，临适疤宜料的竟制贱冷学剂撕充康注茂量洁是头非墓常殊重优要商的蜻。对悠于纷一博个激典印型床的今小垫型闻制销冷瞒装折置,制株冷般剂畅量变可墓一由般犹地查表洒示佣成绒如仔下元形他式:(符5宰-岛7辰5逝)上爆式坚中俗等成式炕右匀边脾各激项喷分犯别经对统应源蒸侮发笑器遥二瓜相哪区尾，片蒸芦发胖器定过烟热眯区(包算括弹回途气哑管)，版冷犬凝辫器枪二反相招区篮，祖冷穷凝翁器资过揪热侮区和，匆冷挥凝伯器覆过喉冷桂区轧，高压陪缩拜机说空猎腔忠，葵干供燥朋过资滤镇器内和凤润虾滑泄油帮。为向什虎么粗研火究瘦空喘泡单系林数:质累量往计誓算键需懂要对伞于棚单红相愤区缝的巷制到冷逗剂站密测度文容顷易拉确尝定,但吊对刷要岩计雁算删二虏相歌区区的者制困冷迅剂剂密献度唐，尸则煮必肆须惜计和算拉空斑泡向系瞧数许。或空舍泡备系器数太跟妄干吊度斧有秃关陪。式喜中芹，A是绝流森道每内礼截女面凶积沃，LT术P是岭两歌相合区思长温度妻。空扮泡桌系孟数版定梦义又养称比为慌截脂面厌含怜气查率雅或勺真督实导含曲气腰率,指爬两糊相启混嘱合来物温在测任淘一躬流好动吊截庄面摩内工气浙相荡所扒占羊的侵总慈面创积惩份爱额A、A疼g分惨别父表黑示订流妹道腔面影积感与寺气踏体庭流国通扩面牲积干值度戴定惰义也弓叫窑质须量邮含以气叨率,是抹指有单糊位出时浪间猛内堵流科过刷流惊道阁截斩面帖的牧两苗相然流难总枣质寸量脱中,气训相翅质待量葛所翻占途的攻份钓额,其黑定雹义桌式鉴为式稀中,继M、M途g、M泛l分具别恳表欲示绕总丹的士两旷相较流咽质殃量框流丹率锈以纱及懒气埋相骂、翼液等相曲的凉质利量僚流携率凯。在宋传厌热胀计冲算晶中避，龟制展冷汪剂抗质省量候的迹计练算盟不碍能外直堆接最利绸用俊干裁度扰来扰进受行汪，花而额需比要霸由恰空专泡软系饿数染来嗽确唤定二历相漠区螺制俩冷腐剂羞的习密丈度参可层用释下光式痒来宋表强示干坚度跪和撞空渴泡啄系姜数宿关壤系S为砖滑洪动母比皂。空控泡肃系亡数拨模荷型分独为均让相蹈模泰型滑刘动卡比仿修泳正X熊t华t修估正考颗虑述质泰流纽奉率盟的惭模榜型均条相灵模方型两纲相戒均缘瑞匀猫混加合娃，筛滑驼动励比兰为1Z蜂i问v迹i滑工动热比筹模城型导挪出派条喘件:无块流县体致夹搬带胀的需环跑状斜流,在幅管害壁丧摩庄擦讲为滔零,熵诉增帜为奔零S谨m动i师t胀h滑密动顾比弱修参正生模贱型式廊中K为枝夹衔带痒系赌数,推教荐劣值征为0衔.队6础4。导傲出闷条剃件:基辰于欧均丢匀忌混极合华物丸核脾心编与要环岔状左液峰相巩具蹄有乌相羞等晕的伴速胡度堂头流的顺假歼设X剩t功t修宵正盐模听型(轰5酒-胖8创5级)(侍5兄-帆8纳6比)式颂中湾，(汁5停-鸣8馒7针)(击5恋-朱8荷8将)考谋虑陡质液流症率铺的熔修记正姓模帐型-悠T安a染n夜d傻o竹n模油型式乏中考荐虑犹质冠流坑率迎的微修穴正趁模户型-恰P贴r英e疏m王o瞒l寺i模斥型这稍是辫一河个辛经口验廊修谱正斤模叨型,它游是羊能描过未滑室动晋比居的改计光算暑进令行荣的,滑麦动滚比存的睬计沿算逝过五程讽如策下考岛虑字质战流哀率滔的城修掘正饿模珍型-急H解u竿g道h烫m遵a态r复k模课型式疾中K读H＝f圣(家Z译)意,其罩具驴体护关部系擦式封见笛教曲材适参用荣范卖围:很霉广,许筑多声文那献片中多均骑采荣用蓝这蜂些顺关暖系厅式5牢.亭1瞎.舒4鸦.支2稳饭态乓仿筑真制恰冷卸空叹调亿