作业1VAV末端控制模拟

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1、作业四VAV末端控制模拟题目：变风量系统末端的VAVbox釆用变频风机控制室内送风量，并通过再热器调节送风温度。在以建立好的房间模型的基础上，设计这一设备的控制算法,使在冬夏两季都能保证室内温湿度要求。VAVbox的示意图如下：ToRoom图1VAVbox的示意图控制参数设定：房间面积50m2,室内发热量大约20W/m2,有0〜15人在室内活动。室内外冬夏两季的热扰已确定。要求用和同的设备，即相同的VAVbox模型和控制算法，实现冬夏两季房间内温湿度控制要求。冬夏两季室内设计参数及送风参数分别为：设计参数冬季夏季温度22°C±1°C24°C±1°C相对湿度55%±5%55%±5%送风参数冬

2、季夏季温度30°C16°C含湿量12g/kg6g/kg变频风机最大风量为1000m3/h.控制对象:VAVbox中可控制调节的部件只有变频风机的转速与加热器开关。>调节进入VAVbox的风阀开度。可连续调节，调节范围为20%-100%o>VAVbox中的加热器用电加热器。通断控制，电加热器功率为2000W控制对象模型1、房间模型(1)室外温湿度变化规律室外温度、湿度在12小吋内的变化规律如图4-2-2.4-2-3o夏季室外温度在30°C附近变化，振幅为5°C,含湿量在18g/kg附近变化，振幅为2g/kg；冬季室外温度在-10°C附近变化，振幅为5°C,含湿量在0.2g/kg附近变化，振幅

3、为0.06g/kgo图2室外温度变化规律图3室外含湿量变化规律(1)室内热湿源变化规律图4-2-4>4-2-5是室内发热量，产湿量的变化规律。发热量在0〜1000W之间变化，产湿量在0〜0.45g/kg.sZ间变化。图4室内热扰变化规律图5室外产湿量变化规律(2)房间温度、湿度微分方程0/Ca菲=GyCpaPa（/$--）+GfreshaifCpapa（心-乙）+Qin匕几dr=GsPa（"$-心）+GfreshairPayout如ds分别为空调送上述两个方程分别是房间温度、湿度的微分方程，其中Qin、Wm分别为室内热扰和产湿量；toul.分别为室外空气的温度和湿度;风温湿度。2、风阀模型

4、由电机带动转子转动，引起风阀的转动O电路方程:d•ur-Ea=La^Raia动力学方程:Ea~kQ(5)得:）得:空哗*空空kddi-kddtdr整理并定义两个时间常数机电时间常数La~Ta电磁时间常数dQ1_1Ra山上述式子中，Q是转子转动角速度，再对Q积分就得到转子转动的角度。乘以一定的比例系数可得到开度。3、加热器模型dtCa~^=GaCpapa(tain-ta)+Kha(th一ta)Chd；=Q+KhN—h)上式依次为空气和加热器本身的微分方程。其中，Q为加热器功率，Kha为加热器与空气的换热系数。