燃气热泵末端系统变流量控制的研究

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1、中文摘要燃气热泵水系统实现变流量控制具有显著的节能潜力，有关其控制研究日益受到人们的重视。本文将模糊控制与定末端压差控制方式结合起来应用于末端变流量系统控制，并通过电动调节阀的开度信号将末端冷水系统与室内温度控制系统连接起来作为整体系统进行仿真研究。首先，本文建立了室内温度控制系统中各环节传递函数模型并完成室内温度控制系统仿真模型设计。其次，本文建立末端冷水变流量系统控制的仿真模型，分别设计了PID控制器和模糊控制器，并对两种控制器在初始给定信号，阶跃干扰信号和传递函数模型参数变化时系统控制性能进行了比较分析。结果表明：模糊控制器在模型参数变化时仍能保持优良的控制性能，适合控制具有参数时变性

2、的末端冷水变流量系统。最后，以电动调节阀开度信号为媒介，本文把室内温度控制系统和末端冷水系统连接起来构成整个末端系统仿真模型。在末端系统仿真模型基础上，本文选取各支路不同工况对末端系统进行仿真计算。文章通过对仿真结果进行分析可知，加入模糊控制器的末端变流量系统控制性能优良，房间温度响应良好，各支路工况变动对末端系统控制参数影响相同。本文还针对压差设定值大小对系统控制性能和节能效果影响进行了研究。研究结果表明，压差设定值不会影响系统控制的稳定性。随着压差设定值减小，水输配系统节能效果就越明显；但是当空调房间负荷变大且压差设定值过小的话，则会出现室内温度控制性能变差甚至室温达不到设定温度要求的情

3、况。关键词：变流量系统PID控制模糊控制传递函数模型ABSTRACTVariablewatervolume(VWV)systemoperatingonGasEngineHeatPump(GEHP)hassignificantenergy—savingpotential．AndmoreandmoreattentionispaidtotheresearchonthecontroloftheV、7Ⅳsystem．Inthispaper,fuzzycontrolandfixedpressuredropcontrolstrategyisappliedtothecontrolofVWVsystem．An

4、dbyvirtueoftheopeningsignalofwatercontrolvalveindoortemperaturecontrolsystemandVⅥⅣsystemisconnectedasawholeterminalsystemstudiedinthispaper．Firstly,basedonthetransferfunctionmodelofeachpartoftheindoortemperaturecontrolsystem，thesimulationmodelofthecontrolsystemissetup．Secondly,thesimulationmodelofv

5、WVsystemissetupandalsoPIDcontrolleraswellasfuzzycontrollerisdesignedseparately．Theperformanceofthetwocontrollersundertheinitialconstantinputsignal，stepsignalaswellasthemodelparameterschangingconditionsiscomparedandanalyzed．Resultsshowthatthefuzzycontrollercouldmaintainsatisfiedcharacteristicswhenth

6、emodelparameterschanges．FuzzycontrollerissuitableforthecontrolofVWVsystemwhoseparameterschangesalongwithtime．Finally,byvirtueoftheopeningsignalofwatercontrolvalve，indoortemperaturecontrolsystemandthechilledwatersystemareconnectedtoformthewholesimulationmodelofthetipsystem．Basedonthemodelofthewholet

7、erminalsystem，simulationworkisdoneunderseveraldifferentworkconditions．ResultsdemonstratethatV、VVsystemwithfuzzycontrollerobtainsgoodcontrolperformanceandsatisfiedroomtemperatureregulation．Eachroomhasanequiv