【正文】 ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本 科 畢 業(yè) 論 文 中央空調(diào)控制系統(tǒng)設計 THE DESIGN OF CONTROL SYSTEM FOR CENTRAL AIRCONDITIONING 系（院）名稱： 電子信息與電氣工程系 專業(yè)班級： 06 級 自動化 1 班 學生姓名： 指導教師 姓名： 指導教師職稱： 講師 2021 年 05月 I中央空調(diào)控制系統(tǒng)設計 摘要 ： 隨著人們生活水平的不斷提高，智能建筑得到了迅猛發(fā)展，并已成為 21世紀建筑 業(yè) 的發(fā)展主流。而空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑中樓宇自動化的一個非常重要的組成部分，在各個行業(yè)、各個部門中得到了廣泛的應用，因此對空調(diào)系統(tǒng)的研究十分必要。 本課題的任務是在研究空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學模型基礎上，設計空調(diào)系統(tǒng)的控制方案，并對空調(diào)溫度控制系統(tǒng)進行仿 真研究。 文章在介紹了空調(diào)系統(tǒng)的原理之后，通過熱力學和傳熱學的知識，利用 機 理法建立被控對象即空調(diào)房間在定風量系統(tǒng)下的數(shù)學模型，求出了空調(diào)房間的傳遞函數(shù)，并給出了傳遞函數(shù)中各參數(shù)的確定方法。同時求出了表冷器及空調(diào)系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的數(shù)學模型，從而建立了整個控制回路的數(shù)學模型。 文章介紹了過程控制系統(tǒng)中常用的 PID 控制，利用仿真軟件 MATLAB 得到了系統(tǒng)的響應曲線。 關鍵詞 ： 空調(diào)系統(tǒng)，數(shù)學模型， 常規(guī) PID 控制，仿真 THE DESIGN OF CONTROL SYSTEM FOR CENTRAL IIAIRCONDITIONING Abstract： Along with living standards improving, more and more intelligent buildings came to truth, and has bee the mainstream of 21st century development of the construction industry. As an important part of intelligent buildings, airconditioning system abstracts people39。s more attention, so the research of air conditioning system is necessary. The task is to study the subject air conditioning system based on a mathematical model, design air conditioning system control program, and simulate the air temperature control system. This essay describes the principle of airconditioning system, By the way of the knowledge of thermodynamics and heat transfer, and using the mechanism method to build the mathematical model of the object that is airconditioned room at constant air volume system, obtained the transfer function of airconditioned room, and gives transfer function method for determining the parameters. Simultaneously, determine the air cooler and airconditioning systems in other sectors of the mathematical model, Thereby establishing a mathematical model of the entire control loop. This essay introduces PID Control that is monly used in the process control system， It has been the response curve that is obtained by the simulation software MATLAB. KEY WORDS: Airconditioning system, mathematic model, routine PID control, simulation 符號說明 III本文中的符號。若文中沒有特別說明。其意義均如下所示。文中特別說明所賦符號意義僅限于說明處有效。 L：單位時間送風量， 3/mh ? ：空氣密度， 3/Kg m c：空氣定亞比熱， KJ/(Kg K) nq ：室內(nèi)散熱量， KJ/h c1：凈化室的熱容（包括室內(nèi)空氣的蓄熱和設備與圍護結(jié)構(gòu)表層的蓄熱）， KJ/(Kg K) N：凈化室的換氣次數(shù)，次 /h V：凈化室的容積， 3m Tf1：冷流體溫度， ℃ Tf2：熱流體溫度， ℃ Tw1：低溫側(cè)平板溫度， ℃ Tw2：高溫側(cè)平板溫度， ℃ ａ 1：冷流體對流換熱系數(shù)， 2/ ( )W m k ａ 2：熱流體對流換熱系數(shù)， 2/ ( )W m k δ ：平板壁厚度， m A：換熱面積， 2m λ ：導熱系數(shù)， 2/ ( )W m k M：流體質(zhì)量， Kg K12：表冷器傳熱系數(shù)， 2/ ( )W m k K23：建筑物傳熱系數(shù)， 2/ ( )W m k 目 錄 IV第一章 緒論 .................................................... 1 空調(diào)系統(tǒng)研究背景 ...................................................... 1 國內(nèi)外空調(diào)研究發(fā)展及現(xiàn)狀 .............................................. 1 空調(diào)系 統(tǒng)建模方面的國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展 ............................ 1 空調(diào)控制系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展 .................................. 2 本論文做的主要工作 .................................................... 4 本課題研究的意義 ...................................................... 4 本文的組織 ............................................................ 5 第二章 空調(diào)控制系統(tǒng)的原理及構(gòu)成 ................................. 6 空調(diào)系統(tǒng)的原理 ........................................................ 6 中央空調(diào)系統(tǒng)的控制功能和要求 .......................................... 8 空氣溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) .................................................. 8 空氣濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng) .................................................. 9 空調(diào)控制系統(tǒng)的要求 ............................................... 10 空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成 ................................................... 11 第三章 空調(diào)系統(tǒng)建模 ........................................... 15 空調(diào)房間建模 ......................................................... 15 CAV 空調(diào)系統(tǒng)的基本原理 ............................................ 15 CAV 方式下空調(diào)房間的數(shù)學模型 ...................................... 16 空調(diào)房間特性參數(shù)的估算 ............................................... 19 表冷器的模型 ......................................................... 21 基于傳熱過程機理建立表冷器模型 ................................... 21 傳熱過程參數(shù)分析 ................................................. 24 空調(diào)系統(tǒng)中其它環(huán)節(jié)的特性 ............................................. 24 溫度檢測環(huán)節(jié)的特性 ............................................... 24 執(zhí)行機構(gòu)的特性 ................................................... 26 V 控制器的特性 .........................