学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

VRV空调控制系统的半实物仿真平台研究与开发

作　者: 江斌
导　师: 黎明
学　校: 中国海洋大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: VRV空调半实物仿真嵌入式控制器 PID控制器
分类号: TM925.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 65次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

变制冷剂流量多联空调系统(简称VRV),由于其舒适、节能、美观等优点,正越来越得到广泛应用。通常,VRV系统由一台室外机和多台室内机组成。室外机负责能量的供给,室内机负责能量分配,以满足不同的负荷需求。由于室内机之间存在互相影响,负荷也在不断变化,所以从控制角度来说,VRV控制系统是一个具有不确定性、多变量耦合的复杂系统。如何实现其节能、高效、舒适的控制,是VRV空调控制系统的一个关键问题。本课题针对国内在“VRV空调控制系统研究”方面成果较少、核心技术受制于人；从事控制研究的科研人员不具备制冷／制热的工程知识,很难独立从控制系统的角度对VRV空调从事研究的现状,利用Visual studio C++为开发工具和硬件在环仿真(Hardware-in-the-loop,简称HIL)技术,结合已有的VRV空调系统的蒸发——压缩周期间和温室房间的数学模型,设计并开发出一套VRV空调控制系统半实物仿真平台。本平台主要包含实物和仿真两个部分。实物部分的开发以dsPIC33FJ128MC506为中央处理器的嵌入式平台,根据半实物仿真的特点,采用模块化的方法,对主电路、通讯网络电路、人机交互电路等进行了优化设计；并结合C语言函数指针的技术设计控制算法程序,实现了功能强大、通用性良好的嵌入式控制器系统和检测装置系统软硬件设计。仿真部分主要是开发一套监控软件,在具体设计中采用一种通用仿真软件结构——“仿真编辑软件+仿真控制软件”的组合结构,将描述于软件代码中的被仿真对象信息从仿真软件中提取出来,以XML文档形式存储,并且将仿真对象的算式做成独立的DLL文件,实现信息编辑过程和仿真控制过程的分离,提高了监控软件系统得灵活性和通用性。通过在自己独立搭建的半实物仿真平台上,采用PID控制算法进行了各种不同的工况下运行的仿真试验,结果表明,本文建立的VRV空调控制系统半实物仿真平台是符合规律的,准确仿真VRV空调控制系统的工作特性,具有可行性。同时,其他学科的研究人员在此平台可以进行仿真模型的建立、推导、验证或者进行控制算法的测试,以寻求最优的控制参数等试验。因此本平台具有的综合性好、重复性高、安全经济、结果可控、不受气候条件和场地空间的限制等优点,可以有效提高控制算法研究的效率。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-18
  1.1 课题的背景及意义  10-12
  1.2 研究现状和文献综述  12-17
    1.2.1 对VRV空调的研究  12-15
    1.2.2 半实物仿真手段的运用  15-17
  1.3论文的主要研究内容及解决的关键问题  17
  1.4 论文的章节安排  17-18
2 VRV空调控制系统半实物仿真研究总体设计方案  18-27
  2.1 引言  18
  2.2 半实物仿真平台总体设计思想  18-19
  2.3 半实物仿真平台的功能分析及设计细节  19-25
  2.4 半实物平台的实现特点  25-26
  2.5 总结  26-27
3 实物部分嵌入式软硬件设计  27-50
  3.1 引言  27-28
  3.2 控制器系统设计  28-39
    3.2.1 处理器模块选型及电路设计  28-29
    3.2.2 控制策略和算法设计  29-35
    3.2.3 温湿度检测设计  35-37
    3.2.4 人机交互模块设计  37-39
  3.3 通讯网络系统设计  39-49
    3.3.1 CAN通讯网络  39-46
    3.3.2 UART通讯网络  46-49
  3.4 总结  49-50
4 仿真部分监控软件设计  50-77
  4.1 引言  50
  4.2 仿真设计中的关键模块  50-69
    4.2.1 数据存储模块设计  50-55
    4.2.2 仿真模型模块设计  55-60
    4.2.3 总线通讯模块设计  60-64
    4.2.4 远程自举更新模块设计  64-68
    4.2.5 人机接口模块设计  68-69
  4.3 仿真设计中的关键技术  69-74
    4.3.1 仿真时间的确定  69-71
    4.3.2 多线程的处理  71-74
  4.4 实验的联调和结果分析  74-76
  4.5 总结  76-77
5 总结与展望  77-78
参考文献  78-80
致谢  80-81
个人简历  81-82
发表的学术论文  82

VRV空调控制系统的半实物仿真平台研究与开发

内容摘要

全文目录

相似论文