毕业论文外文翻译--人工补偿法控制空调系统热负荷的变化

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1、2008年<>2008年8月20-22号，日本电气通信大学人工补偿法控制空调系统热负荷的变化YujiYamakawa1,TakanoriYamazaki2,KazuyukiKamimura3,ShigeruKurosu4日本东京大学物理与计算机系Yuji_Yamakawa@ipc.i.u-tokyo.ac.jp日本小山国家技术学院机械工程系日本东京山武研究与发展会社日本研究了Crotech和Chikusei摘要：PI控制器目前已经普遍使用在空调系统方面。在PID控件中，D往往是关闭的，因为它是很难调整的。在某些情况下，在他们进入内部之前可以预测热负荷（或干扰）。它能很

2、自然的抵消之前热负荷的控制输出影响.一个典型的例子就是某空调系统，室外温度计能够检测到外部的突然变化和内部预期热负荷的变化.手动补偿可以抵消干扰。这种控制策略可以说是各种各样的前馈。本文章的目的是引入手动复位补偿控制与传统的PI控制做深入的比较。很多模拟实验的结果表明，在PD控制的基础上，补偿方法比传统的PI控制方法在运行方面是更稳定的。关键词：控制过程；PID控制；手动复位1、引言空调系统的主要目的之一是保持室内温湿度在设定值。空调的调节（控制输入）就是抵消热负荷来保持最佳让人感到舒适的环境。在PID控制中，I控制的优点就是很容易的提供给抵消热负荷的变化。控制行动的理想效果迅速返回室内温度

3、的设定。然而，振荡和不稳定的反应可能导致过高的I控制。因此，在空调系统中，PI控制器是目前除了D控制之外使用的最普遍的。在本文章中，我们特别干兴趣的是如何使D控制更有效的在控制系统中发挥作用.大约一百年前，是采用恒温控制阀来控制家庭的取暖。自从自动控制系统实现以来，空调系统就被大家认定为一项控制工程。多变量系统，相互作用系统，分布式系统的共同特点是重型设备。空调系统，然而还没有比较先进的化学材料和钢铁材料应用到数字控制中来。化学材料不同控制系统也是有不同的特点。其中一个特点是平衡点随着扰动而变化，这些扰动如室外温度、输入控制、热负荷等等。平衡点的变化是指设备的变化参数。因此空调系统的控制是非

4、常的艰难和复杂的。目前，采用模型来预测空调系统，控制性能通过追求设备高度灵活的平衡点得到的改进。在本文章中，认识到输入控制点和计算下一个最优控制输入平衡点的取样时间，要比传统的方法更好。2厂房控制系统2．1动态空调系统一个动态空调系统的房间模型如图所视。可以采用物理方法来分析。从能量守恒知：C=w(θ-θ)+α(θ-θ)+q+Q这里，C-空间的总热容量（370.44[KJ/K]）a-总透光面积系数（9.69[KJ/minK]）qL-内部热负荷产生的热量（94.2[KJ/min]）Q-渗透的热量（27.52[KJ/minK]）Ws-空气的供应量（[KJ/minK]）Pa-空气密度（1.3[kg

5、/m3]）Cp-空气比热（1.006[kJ/m3K]）Fs-供应的空气流量[m3/min]式中右边的第一部分是由送风风量控制的热损失。第二部分是通过房间围护结构获得的热量，包括由于内外温差的空气渗透。第三和第四是内部和渗透产生的热负荷。在这个简化模型中，其他不好控制的条件（例如，气象条件，太阳辐射和不同地区的气流）将被忽略。图.1变风量控制系统的总体结构表.1房间模型的参数这些式中参数是通过实验得到的，房间的动态可用滞后的一阶固定的实验数据描述。因此，可以描述成：P(s)=e-Lps=e-2.4s在这个式中，如果可以近似的看成是一阶滞后系统和比较均衡的话，则式中KP和TP可以表示成：KP=,

6、TP=因此，KP和TP是由输入控制量决定的。此外，据推算，死区时间发生如下改变：LP=因此LPO固定时，当FS达到50%就等于LP是2.4分钟。也就是LPO为49.4[kJ/K].表一显示了所有的参数。2.2控制系统图.2控制系统表.2PID控制器参数PD或PID可以作下说明，输入控制可以表示成：fs(t)=kpe(t)+ki+kd+fso(t)这里，fso(t)是人工复位，e(t)(=θ（t-Lp）-θr这个式子是错误的,θr是室温设定值，LP（=2.4分钟）是死区时间。控制器参数是通过近似线性系统的灵敏度方法来确定的。因此，控制器参数可以得到以下结论：kp=11.65,ki=2.55kd

7、=13.28高度的不稳定系将作出反映。为了避免这种不稳定性，我们可以通过手动复位足以弥补热负荷的变化。因此，在这项研究中，人工复位产生的稳态可以通过以下：Fs0=如果精确地模型可以得到，另人满意的控制是可以实现的。然而，是不可以建立精确地空调系统模型的。因此，应该考虑以个新的有效的控制方法，图2是实现人工补偿的图。3.模拟结果首先控制器参数必须加以说明，在传统的反馈的控制中（fs0=50[％]，固定）,PID