【正文】 S的自動(dòng)測(cè)量　 a 選擇測(cè)量　 b 掃描測(cè)量　 c 連續(xù)測(cè)量 ② BAS的自動(dòng)監(jiān)視 i) 狀態(tài)監(jiān)視：起停狀態(tài)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、切換狀態(tài)　 ii) 故障、異常監(jiān)視　 iii) 火災(zāi)監(jiān)視　 iv) 暖通、空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)視　 ③ BAS的自動(dòng)控制　 i) 控制方式:開(kāi)環(huán)控制——一種預(yù)定程序的控制方 法，根據(jù)預(yù)確定的控制一步一步地實(shí)施控制。 7）智能建筑綜合管理系統(tǒng)（IBMS）　 位于建筑智能化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的最高層，是一個(gè)具有高生產(chǎn)力、低營(yíng)運(yùn)成本和高安全性的智能化的綜合管理系統(tǒng)。以上四部分組成了一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)?？刂破鲿?huì)根據(jù)設(shè)定參數(shù)控制電加熱器的通斷:當(dāng)熱敏電阻溫度高于設(shè)定溫度范圍上限時(shí)，加熱器停止工作；熱敏電阻混度小于設(shè)定范圍下限時(shí)，加熱器加熱。改變水箱中的充水量、傳感器位置以及不同的設(shè)定溫度區(qū)域， 用熱電偶測(cè)量觀察水箱內(nèi)水泊分層情況以及視度變化規(guī)律a 了解控制系統(tǒng)的組成以及過(guò)渡過(guò)程時(shí)間、周期、靜差、通斷比等概念， 了解通斷控制的方法。C. 設(shè)定回差為2186。在相同水初溫的條件下改變水箱內(nèi)的充水量，用熱電偶測(cè)量溫度變化，并接在Datalog數(shù)據(jù)記錄裝置上，記錄水溫變化曲線及過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，觀察水箱實(shí)際控制溫度范圍。C ， 精度分別為5186。C、1186。設(shè)定回差， 使水溫達(dá)到控制要求。3 ) 取設(shè)定溫度為60186。C。4) 分別設(shè)定溫度為40186。C 、80186。C 。系統(tǒng)穩(wěn)定后，記錄不同設(shè)定溫度下水瓶的波動(dòng)情況。思考為維持最上層溫度不變， 傳感器應(yīng)放在何處?相關(guān)概念:二、恒溫水箱控制系統(tǒng)模擬分析在用onoff的調(diào)節(jié)方式進(jìn)行恒溫供水箱控制時(shí)，由于水箱中水的溫度有垂直分層現(xiàn)象，當(dāng)加熱器和傳感器處于不同位置時(shí)，可能出現(xiàn)不同的控制效果。2 、被控系統(tǒng)和控制要求在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，假設(shè)水箱中的水是流動(dòng)的。進(jìn)口水瓶2 0 186。C ， 控制精度1 186。用通斷控制實(shí)現(xiàn)出口水榻的控制。3 、模擬分析對(duì)象及簡(jiǎn)化假設(shè)1) 水箱和水: 六而體鋁制水箱， 底邊正方形， 邊長(zhǎng)25cm . 高50cm c 水箱裝滿水，水流下進(jìn)上出， kg/s . ，由于鋁的熱慣性很小， 可以近似認(rèn)為桶壁視與水溫相等:水箱外，室溫的空氣與外壁而自然對(duì)流換熱。C .設(shè)空氣溫度和在箱進(jìn)水溫度均為20 186。根據(jù)傳熱學(xué)原理可以計(jì)算出水箱外表面與空氣的對(duì)流換熱系數(shù)。設(shè)加熱器功率為Q = 3000W。3 ) 傳感器: 傳感器質(zhì)量為ms= . 比熱cs= l kJ/kg 186。C 。5) 水層間傳熱: 在相互傳熱的兩個(gè)水層之間， 當(dāng)上層水瓶高于下層水溫時(shí)， 水層間換熱可近似的認(rèn)為是純導(dǎo)熱換熱，當(dāng)上層水溫低于下層水溫時(shí)，水層間換熱近似認(rèn)為是對(duì)流換熱，對(duì)流換熱系數(shù)可由下述公式計(jì)算得出:kw=200? 其中，?t為水層問(wèn)溫差。2) 小室內(nèi)空氣微分方程： (2)其中，；為鐵殼與小室內(nèi)空氣對(duì)流換熱系數(shù)；為散熱器與鐵殼內(nèi)空氣的對(duì)流換熱系數(shù)；ta為空氣溫度；tw為鐵殼溫度。在干工況下，相對(duì)濕度低于90%；在減濕過(guò)程中，相對(duì)濕度達(dá)到90％。在本題目中，t是空氣溫度；為當(dāng)前時(shí)刻空氣溫度；為上一時(shí)刻空氣溫度；T為時(shí)間常數(shù)；為離散時(shí)間步長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)加熱器空氣穩(wěn)態(tài)方程： (7)其中，為空氣比熱；Kh=400W/K為加熱器與空氣對(duì)流換熱系數(shù)?！?80177?！?。本題目中，回水旁通量已確定，回水量與補(bǔ)水量之比k1＝7/3保持不變。兩水箱的微分方程分別為：水箱1： (8)水箱2： (9)其中，ter=15℃為環(huán)境溫度，C1＝C2＝，K＝，GbCb=；為水箱1的進(jìn)口水溫；tg2為水箱2的進(jìn)口水溫，也即水箱1的出口水溫；tws為散熱器進(jìn)口水溫；==12000W為加熱器最大功率。K臺(tái)仿真系統(tǒng)的模擬軟件包內(nèi)包括的文件及其功能如下：：K臺(tái)控制系統(tǒng)在simulink中仿真文件。此模塊的輸入?yún)?shù)中，“t0”是K臺(tái)小室外夾層內(nèi)的回風(fēng)空氣溫度；“CTRL_1”是PID控制器輸出的加熱器投入功率。雙擊“Air System”可以看到詳細(xì)的空氣處理設(shè)備模型，如圖2。圖2“Water System”是K臺(tái)中散熱器供水系統(tǒng)的仿真模塊。輸出參數(shù)“tw”和“tg2”分別是向散熱器的供水溫度和粗控水箱向精控水箱的供水溫度。其中“supplement”模塊描述補(bǔ)水與回水混合的情況，“Heator”模塊是按照前面介紹的水箱加熱器數(shù)學(xué)模型建立的仿真模型。此模塊的輸入?yún)?shù)“t supply”和“tw supply”分別是空氣處理設(shè)備的送風(fēng)溫度和散熱器供水溫度；它的輸出參數(shù)“t0”、“ta”、“tr”分別是小室外空氣層、小室內(nèi)空氣以及散熱器表面溫度。其中“outside air”、“Wall”、“Room”、“Radiator”分別是按照前面的數(shù)學(xué)模型建立的描述小室外夾層空氣、小室墻壁、散熱器所在小室和散熱器的仿真模型圖4“Controller”是控制器模塊?！癆ir PID”、“tg2 PID”、“tws PID”分別是小室內(nèi)溫度、粗調(diào)水箱水溫和散熱器供水水溫的PID控制器。雙擊各個(gè)PID模塊可以進(jìn)入PID控制器模塊，更改相應(yīng)的PID參數(shù)，如圖6所示。讀者可以嘗試設(shè)計(jì)離散PID控制器、添加數(shù)字濾波、以及嘗試將PID控制改為偏差形式，消除積分飽和。這里各個(gè)傳感器均為時(shí)間常數(shù)為1s的一階慣性模型，并在溫度傳感器中加入白噪聲， oC。內(nèi)部模型如圖7所示。小結(jié)35分鐘55分鐘10分鐘主要教學(xué)方法與手段上機(jī)實(shí)驗(yàn)課后作業(yè)參考資料見(jiàn)參考書(shū)教學(xué)后記上課日期2014年 11 月 19 日第 5講章節(jié)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)控制仿真教學(xué)目的要求控制對(duì)象簡(jiǎn)化及數(shù)學(xué)模型2. Simulink仿真模型3. 控制環(huán)節(jié)的作用重點(diǎn)及處理方法Simulink仿真模型，實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)及處理方法Simulink仿真模型，實(shí)驗(yàn)授課方式上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)間分配教學(xué)內(nèi)容三、 控制對(duì)象簡(jiǎn)化及數(shù)學(xué)模型房間模型為了更突出所研究的問(wèn)題，將房間簡(jiǎn)化為一個(gè)二階慣性環(huán)節(jié)。房間內(nèi)空氣的熱微分方程為： (1)墻壁微分方程為： (2)其中，tw為房間墻壁內(nèi)表面溫度。Q為房間產(chǎn)熱量，產(chǎn)熱量在5000W附近隨即變化，tsup為送風(fēng)溫度，G為送風(fēng)量G＝3000m3/h 。ta為房間墻內(nèi)某點(diǎn)溫度,可以認(rèn)為在仿真計(jì)算期間該點(diǎn)溫度為常數(shù)。、分別為空氣和墻壁的慣性參數(shù)。將(7)進(jìn)行拉式變換得到 (8)設(shè)房間的濕模型的時(shí)間常數(shù)為，則得到(9) (9)蒸發(fā)器模型對(duì)于穩(wěn)定工況，空氣通過(guò)蒸發(fā)器后，濕球溫度降低5oC。求出穩(wěn)態(tài)解后，實(shí)際的解為： (10)式中，為t的穩(wěn)態(tài)解。加熱器模型空調(diào)箱中有四個(gè)可獨(dú)立控制的加熱器，5kw。加熱器微分方程為： (11)加熱器中空氣的穩(wěn)態(tài)方程為：(12)其中tain 為加熱器進(jìn)口空氣溫度；ta 為加熱器出口空氣溫度；th 為加熱器肋片溫度；K＝1000W/ oC，Ch=30kJ/ oC，加熱器的時(shí)間常數(shù)Th＝Ch/K＝30s；加濕器模型加濕器的微分方程為：(13)加濕器出口空氣濕度： (14)其中： tw為加熱器水溫；t2為加濕器出口空氣溫度；d2為加濕器出口空氣的含濕量；Cw＝4000J/g.℃；Qs為加濕器的加熱功率Qs＝6000w；為汽化潛熱r＝2500J/g；是潛熱系數(shù)。四、 Simulink仿真模型介紹。：不同工況房間的模型，“房間”模型，以仿真在不同工況下的控制效果。：實(shí)現(xiàn)恒濕控制的控制算法文件。、：這些文件是干球溫度、濕求溫度、含濕量、相對(duì)濕度、飽和水蒸氣分壓力等參數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化的計(jì)算程序。打開(kāi)此文件，可以看到如下界面：圖1其中System模塊是被控系統(tǒng)模塊，CTRL模塊是控制器模塊。雙擊System模塊可以進(jìn)入該模塊，看到詳細(xì)的被控系統(tǒng)模型，房間模塊是按照前面的房間數(shù)學(xué)模型建立的仿真模型，描述房間的熱、濕特性。蒸發(fā)器模型是按照上述數(shù)學(xué)模型建立的仿真蒸發(fā)器工作特性的模型。認(rèn)為冷機(jī)開(kāi)啟時(shí)蒸發(fā)器起到降溫除濕的作用，冷機(jī)關(guān)閉時(shí)冷機(jī)不起作用。加熱器模塊是按照前面的數(shù)學(xué)模型搭建的電加熱器仿真模塊。在圖2中，從上至下依次為1～4號(hào)加熱器的控制命令。）加濕器是按照前面加濕器模型搭建的加濕器仿真模塊，其輸入?yún)?shù)包括經(jīng)過(guò)加熱器后的空氣溫濕度和含濕量，以及來(lái)自控制器的加濕器中電加熱器啟停控制命令。雙擊CTRL模塊可以進(jìn)入該模塊看到詳細(xì)的模塊搭建情況，如圖3。實(shí)現(xiàn)高精度恒溫一般精度恒濕控制效果；；或嘗試嵌入自己編輯控制程序文件?！癉isplay”可以在線、實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)參數(shù)的數(shù)值；“Scope”可以記錄系統(tǒng)參數(shù)歷史變化曲線。小結(jié)：25分鐘65分鐘10分鐘主要教學(xué)方法與手段上機(jī)實(shí)驗(yàn)課后作業(yè)參考資料見(jiàn)參考書(shū)教學(xué)后記作業(yè)情況較好上課日期2014年11月 26 日第6 講章節(jié)VAV仿真模型說(shuō)明教學(xué)目的要求控制對(duì)象簡(jiǎn)化及數(shù)學(xué)模型2. Simulink仿真模型3. 控制環(huán)節(jié)的作用重點(diǎn)及處理方法Simulink仿真模型，實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)及處理方法Simulink仿真模型，實(shí)驗(yàn)授課方式上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)間分配教學(xué)內(nèi)容五、 控制對(duì)象簡(jiǎn)化及數(shù)學(xué)模型1) 房間模型空氣熱微分方程： (1)墻壁微分方程： (2)空氣濕微分方程： (3)其中Qin、Win分別為室內(nèi)熱擾和產(chǎn)濕量；tout、dout分別為室外空氣的溫度和濕度；ts、ds分別為空調(diào)送風(fēng)溫濕度；tw為墻壁溫度。所不同的是，當(dāng)風(fēng)道中壓力變化時(shí)，即使風(fēng)閥開(kāi)度不變，通過(guò)風(fēng)閥的風(fēng)量也隨著風(fēng)道內(nèi)壓力的變化而變化，并且從某一個(gè)風(fēng)閥看來(lái)，由風(fēng)道壓力引起的風(fēng)量變化是隨機(jī)的。如果風(fēng)道內(nèi)壓力在設(shè)計(jì)壓力200Pa附近變化，變化范圍為10%，并且變風(fēng)量箱設(shè)計(jì)風(fēng)量為1000 m3/h，那么當(dāng)風(fēng)閥開(kāi)度不變時(shí)，風(fēng)量變化范圍約為20m3/h。由于實(shí)際信號(hào)傳輸過(guò)程中，會(huì)有各種干擾。VAV仿真的模擬軟件包內(nèi)包括的文件及其功能如下：：變風(fēng)量箱在simulink中仿真文件。、：干球溫度、濕求溫度、含濕量、相對(duì)濕度、飽和水蒸氣分壓力等參數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化的計(jì)算程序。打開(kāi)此文件，可以看到圖1界面： “AHU”模塊輸出生出空調(diào)箱送風(fēng)溫度。“VAV box”是變風(fēng)量箱的模型。輸出參數(shù)包括房間送風(fēng)溫度和送風(fēng)量。其中“Damp”是風(fēng)閥的模型，“Heater”是按上面的數(shù)學(xué)模型建立的加熱器的模型。其中上半部分是按照風(fēng)閥的數(shù)學(xué)模型建立的模型反映風(fēng)閥開(kāi)度對(duì)風(fēng)量的影響；下半部分的隨機(jī)擾量反映了風(fēng)道壓力對(duì)風(fēng)量的影響。該模塊的輸入?yún)?shù)是風(fēng)量測(cè)量值和設(shè)定值，輸出參數(shù)是閥門開(kāi)度。該模塊的輸入?yún)?shù)是實(shí)測(cè)房間溫度，空調(diào)箱送風(fēng)溫度以及設(shè)定溫度，輸出參數(shù)是風(fēng)量設(shè)定值。試驗(yàn)變風(fēng)量箱的控制方法。l 集中空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要任務(wù) 對(duì)以空調(diào)區(qū)域?yàn)橹饕{(diào)節(jié)對(duì)象的空調(diào)系統(tǒng)的溫度、濕度及其它有關(guān)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)及有關(guān)信號(hào)的報(bào)警、聯(lián)鎖保護(hù)控制，以保證空調(diào)系統(tǒng)始終在最佳工況點(diǎn)運(yùn)行，滿足工藝條件所要求的環(huán)境條件。l 新風(fēng)機(jī)組的構(gòu)成 新風(fēng)機(jī)組由新風(fēng)閥、過(guò)濾器、空氣冷卻器/空氣加熱器、送風(fēng)機(jī)等組成。硬件配置：1. 監(jiān)測(cè)功能1）風(fēng)機(jī)的狀態(tài)顯示、故障報(bào)警。以了解機(jī)組是否將新風(fēng)處理到要求的狀態(tài)。4）檢查新風(fēng)閥狀況，以確定其是否打開(kāi)。 2）自動(dòng)控制空氣－水換熱器水側(cè)調(diào)節(jié)閥，使風(fēng)機(jī)出口空氣溫度達(dá)到設(shè)定值。4）控制新風(fēng)電動(dòng)風(fēng)閥。 熱水溫度過(guò)低或停止供應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止風(fēng)機(jī)關(guān)閉新風(fēng)閥；熱水恢復(fù)溫度或供應(yīng)時(shí)，重新起動(dòng)風(fēng)機(jī)打開(kāi)新風(fēng)閥。4. 集中管理功