中央空調系統的設計是以室內空氣參數為基本依據,通過對整個空調系統新風、回風的溫度、濕度、送風風機運行狀態、初效過濾段的壓差等現場信號的采集,根據所設計的控制策略控制送風風機的變頻調速、加濕器的加濕、冷、熱水閥門的開度大小來達到設定的空氣狀態,且根據室內、外空氣的狀態(溫度、濕度)確定系統的運行工況,在保證生產工藝的要求的前提下,使空調系統運行合理、安全、可靠、能耗低等,中央空調系統 有主機和末段系統。按負擔室內熱濕負荷所用的介質可分為全空氣系統 、全水系統 、空氣-水系統 、冷劑系統 。按空氣處理設備的集中程度可分為集中式和半集中式。按被處理空氣的可分為封閉式、直流式 、混合式(一次回風 二次回風)。主要組成設備有空調主機(冷熱源) 風柜 風機盤管等。
中央空調系統優點:經濟節能:主機由微電腦控制,每個區間末端風機盤管可自行調節溫度,區間無人時可關閉,系統根據實際負荷做自動化運行,開機計費,不開機不計費,有效節約能源和運行費用。環保:主機采用水源熱泵型機組,電制冷,沒有燃燒過程,避免了排污;整個系統為密閉式管路系統,可避免霉菌灰塵等雜質對系統的污染,使環境清新優美,特別適于高檔別墅、高級公寓與寫字樓的使用。節約空間:主機體積小巧,不設機房,無需占用設備層,減少公用設施 和土建投資,室內末端暗藏在吊頂內,極易配合屋內裝修。個性化:中央空調系統以區間為單元,滿足用戶不同區間需求,室內末端安裝采用暗藏方式,不影響室內的審美觀,不占據室內空間,適應用戶的個性化需求。簡化管理:于采用不同區間單獨控制系統為用戶所有,產權關系明確,可簡化空調設施管理。提升檔次:中央空調主機可以避免破壞樓體的整體外觀,使用戶充分享受高檔綜合環境的同時,提升產品質量及量販檔次。投資方便:可根據量販發展情況,分期分批投資添置空調系統,同時量販檔次提升,因此資金周轉快,有效地利用資金更進一步開發。
自動控制系統(automatic control systems)是在無人直接參與下可使生產過程或其他過程按期望規律或預定程序進行的控制系統。自動控制系統是實現自動化的主要手段。自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。
在自動控制系統中一階慣性環節定義的微分方程是一階的,且輸出響應需要一定的時間才能達到穩態值。因此中央空調系統中表冷器、電動水閥都可以近似的用一階慣性環節來表示,而房間作為系統的控制對象,根據能量守恒定律,可建立控制對象房間的微分方程,它是一個二階系統,但在工業控制中我們往往用純遲延的一階模型來代替,仿真結果表明,用帶純遲延的一階模型來近似描述控制對象完全可以滿足實際應用的要求。
模糊溫度控制器的設計
模糊控制(fuzzy control)是利用模糊數學的基本思想和理論的控制方法。在傳統的控制領域里,控制系統動態模式的精確與否是影響控制優劣的最主要關鍵,系統動態的信息越詳細,則越能達到精確控制的目的。然而,對于復雜的系統,由于變量太多,往往難以正確的描述系統的動態,于是工程師便利用各種方法來簡化系統動態,以達成控制的目的,但卻不盡理想。換言之,傳統的控制理論對于明確系統有強而有力的控制能力,但對于過于復雜或難以精確描述的系統,則顯得無能為力了。因此便嘗試著以模糊數學來處理這些控制問題。
模糊控制系統的結構如圖1所示。
圖1
設計模糊控制器的第一步是確定語言變量、語言值和隸屬度函數。本文涉及的模糊控制器有兩個輸入信號和一個輸出信號,分別為:
1) 輸入語言變量之一,記為e,是溫度設定值和回風溫度的偏差,e=s-y。
2) 輸入語言變量之二,記為de/dt是偏差的變化率。
3) 輸出語言變量,記為u,是電動水閥的控制電壓,單位為V,對應電動水閥的開度。