王志刚

710049

陕西西安市西安交通大学能源与动力学院

制冷系统蒸发器过热度控制回路的

M

A

T

LAB

仿真

上海交通大学

唐双波

陈芝久

根据

实际制冷

系统的电

子膨胀阀

控制蒸

发器过

热度的

采样

数据

,

M

ATLAB

中几种离线系统辩识方法的比较

,

得出控制对象的数学模型

,

PID

自寻优进

行了控制系统仿真

关键词

电子膨胀阀

过热度

控制系统

M

AT

LAB

仿真

1

引言

M

ATLAB

中含有极为丰

富的专用于控制

工程与系统分析的函数

,

已成为国际控制界应用

最广的语言和工具

为紧跟国际制冷行业的新变

,

使以电子膨胀阀技术

变频技术为代表的新

型制冷控制技术发挥其优势

,

M

A

TLAB

控制

工具箱引入制冷控制系统辅助设计势在必行

[

1]

充分利用

M

ATLAB

中的线性代数

矩阵计算和

数值分析等功能可为制冷控制系统的分析和设

计提供可靠

方便的支持

,

为新型制冷自控元件

与新

型控

制方法

的结合

提供一

个强有

力的工

[2

]

制冷系统中采用电子膨胀阀作为节流元

,

可真正实现将计算机控制引入制冷循环中

,

通过改变计算机侧电子膨胀阀的控制算法

,

来达

到恒定蒸发器过热度或最优过热度的目的

[3

]

本文针对电子膨胀阀控制陈列柜蒸发器过

热度

,

采用了离线辨识的方法建立了蒸发器过热

度与电子膨胀阀输入脉冲之间的传递函数

(

采用

常用的二阶纯迟延环节对象模型

)

,

讨论了

PID

自寻优算法在制冷系统蒸发器过热度控制回路

中的应用

,

并在

M

A

TLAB

中进行了仿真实现

,

认为将

M

ATLAB

程序设计引入制冷控制系统

的设计与分析

,

既可靠又可在工程应用中缩短控

制系统的开发周期

2

控制对象数学模型

在进行控制系统的仿真之前

,

首先需要建立

控制对象的数学模型

,

有了数学模型

,

就可综合

各种合适的控制算法

,

组成理想的控制系统

文讨论制冷系统中电子膨胀阀的控制

,

故需要建

立蒸发器过热度与电子膨胀阀输入脉冲之间的

传递函数

总的来说

,

建立数学模型有两种途径

:

一种是理论建模

,

另一种是系统辨识

理论建模

时对于制冷系统的物理过程及化学过程需要有

比较

全面的了解

;

同时还存在一些

复杂的系统

(

如汽车空调制冷系统

)

,

人们对于它们的内部规

律还不一定很清楚

,

往往需要用系统辨识的方法

才能最后解决

系统辨识的方法是一种具有普遍

55

27

8

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