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基于嵌入式的VRV中央空调控制器自校正方法研究

靳凯  
【摘要】: 我国建筑能耗在总能耗中的比例约为30%,而空调能耗又占建筑能耗的65%左右;其中,VRV中央空调系统由于自身良好的特性逐渐被广泛应用。VRV中央空调系统是一种冷剂式空调系统,它以制冷剂为输送介质,由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成的系统。由于VRV空调系统是一个多干扰、大惯性、时变性强的高度非线性系统,难于建立实际的控制模型。因此,基于模型控制的传统控制算法,如PID控制,很难取得良好的控制效果。目前,VRV中央空调各回路控制策略是影响VRV空调系统最佳运行的关键因素,它能够在满足工艺条件和使用要求的前提下,最大限度地减少能量消耗,具有重大的现实意义。 本文针对VRV中央空调系统特点,基于模糊PID控制策略和ARM9-Linux嵌入式开发平台,设计了VRV中央空调的嵌入式控制器,解决了变负荷、变风量条件下,VRV中央空调控制系统的优化控制问题。为此,本文中作了如下工作:(1)提出了一种通过模糊控制来调节PID控制参数的方法,即模糊控制调整PID参数的算法,并详细介绍了模糊PID控制器的设计方法。(2)针对VRV空调控制器设计的需求,本文采用U-Boot-1.2.0作为嵌入式控制器底层Bootloader;为满足VRV空调嵌入式控制器实时性要求采用Linux-2.6内核进行设计,同时建立了cramfs和yaffs混合的根文件系统。 本文以HVAC系统实验平台的制冷机系统模拟了VRV中央空调,将模糊PID控制方法得到的控制曲线与传统的PID控制下的控制曲线进行比较;试验结果表明:采用模糊PID控制方法对VRV空调系统房间温度的控制在稳定性方面和响应速度方面明显优于传统的PID控制。


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