【硕士论文】VAV系统的温湿度控制的研究.pdf

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1、山东火学硕士学位论文摘要变风量空调系统是根据热负荷的变化来改变送入房间的风量以满足室温需求，其运行是一个复杂的变化过程。为了满足人们对舒适性的要求，往往有多个过程参数需要控制。节能降耗为主题的今天，使用变风量(VAV)空调系统并进行合理的温、湿度控制可以降低风机能耗、提高设备和系统效能、降低建筑物的养护费用，并为人们提供舒适健康的工作生活环境。应用于空调的控制理论和方法很多，但是空调系统中温度、湿度间的耦合作用，是最近两年才引起大家重视的一个问题。在许多工程案例中，每个回路单独运行都较正常，但是所有回路同时工作，

2、整个系统就会不稳定。这是由于空调系统的各控制回路(尤其是温度、湿度控制回路)之间存在相互耦合关系。如果把这些回路看成是互不联系而进行单独设计，显然是极不合理的，经常出现浪费能源、控制复杂、鲁棒性差等问题。因此若将温、湿度控制过程作为一个整体考虑，采用简单易行的解耦控制方案便显得尤为重要。目前将温度和湿度作为被控量用多变量控制方法研究的很少。本论文针对变风量(VAV)空调控制系统的结构复杂，是一个多变量、非线性、大时滞的系统，若以某一参数作为被控量建立多个控制模型则造成彼此之间协调性和系统整体稳定性差、能源浪费的缺

3、点，通过对湿热特性分析，建立了以温度与湿度为被控对象、以除湿热交换器中冷冻水的流速和通过除湿热交换器的空气流速作为控制量的2×2(TITo)的多变量控制系统的数学模型，通过对该系统进行预测控制，提出并应用了结构简单、易于实现的工业过程控制的解耦控制方案，使恒温恒湿VAV空调系统的传递函数矩阵变换为对角矩阵，从而解除各个控制回路之间的耦合。通过预测DMC控制，完成了对VAV控制器的解耦设计，并对此进行了仿真。经过仿真验证表明该解耦控制器在恒温恒湿VAV空调系统中的应用效果较好，改善和提高了系统的品质和性能。关键词：

4、变风量空调系统：温度：湿度；预测控制；解耦控制V山东大学硕士学位论文ABSTRACTInthisofindoortemperatureandhumidityinVariableAirpaper,acontrolmethodVolume(VAV)systemispresented．BlowinginisregulatedaccordingtothevariationsofheatloadsinVAVAir-conditionSystems．Accordingtofractionalloadscondition,Ai

5、r-conditionSystemscouldnotonlysaveenergybutalsomakefulluseoftheequipmentandsystembyreducingthevolumeoftheairblowin．Humidityisanotherimportantperformanceparameterforsavingofenergyandkeepingcomfortableindoor．Itcouldbeacceptedthatrelativehumidity(RH)indoorreacht

6、o70％insummertime．ButthebestRHshouldbebetween40％一60％forhilghqualitiesoftheair．Bycontrollingtheperformanceofthehumidityindoor,themaintenancecostsofbuildingscouldbereducedandhealthyenvironmentsforworkingandlivingcouldbesupplied．Itisacomplexprocessofoperatingarea

7、lAir-conditionSystem．Tosatisfythecomfortableneedsofthepeople，italwaysneedstocontrolseveralprocessperformanceparameters．Correspondingtothat，thereismorethanonereasonaffectingtheseparameters．Air-conditioncontrolsystemhaveseveralcharacteristicsincommon,suchas：mul

8、tivariable，non-linear,time-lagete．Inmanyprojects，everyloopwillbenormallywhenoperatingforitself．Butthesystemwouldbeunsteadywhenallloopsrtmningtogether．Itisbecame-there'recouplingeffectsbet