中央空调控制系统属于开环控制系统吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-07-09 04:57 标签： 开环控制系统举例子

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1、电冰箱的自动控制设计目 录第一章 中央空调制冷原理1第二章 系统的部件选择22.1 温度器的数学模型 22.2 热电偶的传递函数 32.3 控制系统的传递函及方框图 4 第三章 系统时域分析5 3.1系统的稳态性分析 53.2 控制系统的稳态误差 63.3 扰动作用下的稳态误差 12第四章 控制器的设计 134.11控制器的校正13结论 15设计体会 16参考文献 17摘 要我国是一个人均能源相对贫乏的国家，人均能源占有量不足世界水平的一半，随着我国经济的快速发展，我国已成为世界第二耗能大国，但能源使用效率普通偏低, 造成电能浪费现象十分严重。中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一

2、，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。此次设计的中央空调系统是一种集中处理空调负荷的空调系统形式，它由集中的制冷机组产生冷/热量，并利用适当的介质把冷/热量输送到需要消除冷/热负荷的空间，从而实现空气调节的目的。由于它采用的是集中处理空调负荷的形式，因此，相对于分散处理空调负荷的分散式空调系统而言，中央空调系统的能效比较高，从制冷循环的角度来看是一种节能运行的空调型式。第一章 中央空调制冷原理制冷系统由4个基本部分即压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器组成。由铜管将四大件按一定顺序连接成一个封闭系统，系统内充注一定量的制冷剂。一般的空调用制冷剂为氟里昂，以往通常采用的是R22，现在有些空

3、调的氟里昂已经采用新型的环保型制冷剂R407。以上是蒸汽压缩制冷系统。 以制冷为例，压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的氟里昂气体压缩成高温高压的氟里昂气体，然后流经热力膨胀阀（毛细管），节流成低温低压的氟里昂起液两相物体，然后低温低压的氟里昂液体在蒸发器中吸收来自室内空气的热量，成为低温低压的氟里昂气体，低温低压的氟里昂气体又被压缩机吸人。室内空气经过蒸发器后，释放了热量，空气温度下降。如此压缩-冷凝-节流-蒸发反复循环，制冷剂不断带走室内空气的热量，从而降低了房间的温度。其工作原理图如下所示。图1.1第二章 系统的部件选择2.1 温控器的数学模型热力系统的数学模型。图2.4是一个电加热热水器的

4、示意图。我们现在来建立热水器出口水温受加热器加热量影响的微分方程，为了使问题简化，假设没有热量向周围环境散失，加热器容器中的温度是均匀的，都具有和出口温度相同的温度。设加热器出口水温相对于稳定状态下的增量为 ， 为热水器中水的质量 ， 为水的比热容 ， 为电加热器传输给水的热流量的增量 ， 为水的流量 ，根据热量平衡关系整理后为(2.8)若要考虑水入口温度的影响，设入口水温的变化量为 ，则有(2.9)若要考虑更多的因素，微分方程将变得更加复杂。图2.1 冷却器2.2 热电偶的传递函数计算热电偶温度计的传递函数。图3是用热电偶测量流体温度的示意图。设被测介质温度为，热电偶输出电势为E，热电偶温度

5、为,R为被测介质与热电偶间的放热热阻,C为热电偶的热容量，为热电偶的比例系数。热电偶的热电势为被测介质流向热电偶的热流量热电偶接点温度可以得到微分方程(2.19)按传递函数的定义写成规范形式(2.20)式中，T=RC，称为热电偶的时间常数，为热电偶的放大系数。2.3 控制系统的传递函数及方框图通过对数据的分析及计算得出系统的传递函数为第三章 系统的时域分析3.1 系统的稳定性分析已知系统的特征方程为 用劳斯判据分析系统的稳定性如下 1 12 10 6 15 2 2显然，劳斯表第一列系数符号相同，故系统是稳定的。3.1.2系统的动态性能指标K=1.72,T=0.5s时，系统的单位阶跃响应表达式及

6、动态性能指标及。系统的闭环传递函数为上式中系统的单位阶跃响应为sss(2%误差）s(5%误差）3.2 控制系统的稳态误差积分环节对稳态误差的影响式（3.1）中的开环传递函数可以表示为(3. 1)式中K表示系统的开环放大系数。N表示开环传递函数所包含的积分环节数。在分析控制系统的稳态误差时，我们根据系统开环传递函数所含的积分环节数来对系统进行分类。若N=0，即控制系统开环传递函数不含积分环节，称为0型系统。若N=I,则称为I型系统。N= ,称为型系统。现在，我们来讨论不同类型的控制系统在典型输入信号作用下的稳态误差。1. 单位阶跃函数输入下的稳态误差单位阶跃函数输入下系统的稳态误差为 (3. 2

7、)如果我们定义(3.3)式中称为位置误差系数，则单位阶跃输入下系统的稳态误差为(3.4)对于0型系统(3.5)(3.6)稳态误差为(3.7)式（3.7）说明，0型系统在单位阶跃输入下是有稳态误差的。所以我们称0型系统对单位阶跃输入是有差系统。可以通过增大开环放大系数K使稳态误差减小，但不能消除，因为系统本身的特性决定了稳态误差不可能完全消除。对于型或型系统：系统的开环传递函数为型(3.8)型(3.9)系统的位置误差系数(3.10)系统的稳态误差为(3.11)（3.11）式说明，若要求系统对阶跃输入的稳态误差为零，系统必须含有积分环节。可以看出，积分环节具有消除稳态误差的作用。2.

艾默生ENYDRIVETM——中央空调系统解决方案

        中央空调主要是由风机和水泵组成，采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来良好的经济效益。

一、中央空调系统的构成及工作原理

制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。

二、对中央空调的变频调速节能改造

        在该系统中，冷冻泵、冷却泵、水塔风扇变频器采用开环控制，由维护人员根据季节不同和负荷的变化进行调节；风机采用温度闭环控制，可根据温度传感器的反馈值，调节风机的转速，从而使被控环境温度基本保持恒定。原理图如下所示：

艾默生的TD2000系列P型变频器适用于风机和水泵的控制，能根据负载情况，自动实现节能运行。并且其内置PID功能，无需借助其它控制器便可完成温度等参量的闭环自动控制。

TD2000变频器还提供了RS232/RS485串行接口，以便与中央控制室的微机联

网，实现集中监控，使维护人员及时了解各变频器的工作状态。

三、综合效益预测 1． 显著的节电效果，良好的经济效益

2 ．使室温维持恒定，让人感到舒适；

3 ．操作方便，维护量小；

4 ．变频调速使电机大多数时间运行在工频之下，减少了环境噪音，并减轻了电机轴承磨损。

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