中央空调节能控制系统的设计与开发

【摘要】：中央空调已成为建筑体系内的能耗大户,有数据表明,中央空调与整个建筑的能耗比已达到40%～70%。因此中央空调系统的节能改造已成为当今社会所必须面对的一个问题。传统的负荷估算法是中央空调系统设计普遍采用的方法,通常按照最大负荷的需求进行设计,而且系统流量并不能调节,致使中央空调系统能耗居高不下,造成不必要的能源浪费。 针对中央空调系统的高能耗问题,论文分别从中央空调系统的组成和原理两个方面,分析了中央空调系统的能耗组成,论证了系统采用变流量运行的可行性和优势,并对变频改造的技术原理和节能控制方法进行了分析和比较。论文分别从冷冻水系统,风机盘管系统,冷却水系统和冷却塔风机系统特点出发,提出了合理的节能改造方案。 论文分别从中央空调主控板和线控板两方面着手,详述了节能控制系统的硬件实现方案以及控制系统的原理图和接线图的设计,构建了基于嵌入式微控制器STM32的中央空调节能控制系统,对各个系统采用了变频调速实现变流量节能控制。 论文采用总分的手法详细描述了控制系统软件的设计。其中包括模块控制板程序和手操器控制程序。模块机程序主要实现信号采集,逻辑控制和节能控制策略;手操器控制程序主要完成人机交互,并完成各个模块机的协调工作等功能。模块机和手操器之间通过基于Modbus协议的RS485总线进行通信。 针对中央空调水系统大滞后的特性和非线性,论文将预测控制与人工神经网络结合起来实现对中央空调的节能控制。分别从预测模型、反馈校正和滚动优化三个方面详述了神经网络预测控制器的设计过程。并在Matlab上对该算法进行仿真验证,通过和传统的PID控制对比,得到了良好的控制效果和动态特性。最后给出了该算法在微控制器上实现的方法和步骤。 【关键词】：中央空调 预测控制 神经网络 RS485 Modbus
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TB657.2;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 研究目的与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 本文研究内容12-14
• 第2章 中央空调节能分析14-24
• 2.1 中央空调简介14
• 2.2 中央空调工作原理14-17
• 2.2.1 中央空调的结构组成14-15
• 2.2.2 中央空调的原理过程15-17
• 2.3 中央空调节能分析17-24
• 2.3.1 中央空调能耗分析17-18
• 2.3.2 变频节能分析18
• 2.3.3 冷冻水系统变流量节能分析18-20
• 2.3.4 冷却水系统变流量节能分析20-22
• 2.3.5 风机盘管系统变流量节能分析22-24
• 第3章 中央空调控制系统的整体设计24-40
• 3.1 整体框架设计24-26
• 3.1.1 控制方案设计24
• 3.1.2 控制系统框架设计24-26
• 3.2 硬件电路设计26-33
• 3.2.1 模块控制板硬件设计26-31
• 3.2.2 线控板硬件设计31-33
• 3.3 软件设计33-40
• 3.3.1 主程序设计33-34
• 3.3.2 机组控制子程序设计34-35
• 3.3.3 温度数据采集子程序设计35-36
• 3.3.4 通信子程序设计36-38
• 3.3.5 数据存储子程序设计38-40
• 第4章 神经网络预测控制算法设计40-56
• 4.1 预测控制40-43
• 4.2 神经网络理论基础43-52
• 4.2.1 神经网络的发展历程43-44
• 4.2.2 神经元模型44-46
• 4.2.3 神经网络的训练46-47
• 4.2.4 典型的神经网络模型和算法47-52
• 4.3 神经网络预测控制器的设计52-56
• 4.3.1 神经网络预测控制的结构52-53
• 4.3.2 预测模型设计53-54
• 4.3.3 反馈校正设计54
• 4.3.4 滚动优化设计54-56
• 第5章 中央空调控制系统的仿真与调试56-63
• 5.1 中央空调神经网络预测控制算法的仿真研究56-60
• 5.2 中央空调控制系统的调试60-63
• 第6章 总结与展望63-64
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-64
• 参考文献64-66
• 附录66-67
• 致谢67-68
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果68

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

模糊PID控制在中央空调变流量节能中的应用    刘钢;焦阳;贾书洪;

智能模糊控制技术在中央空调节能控制中的应用    李玉街;

工艺型中央空调节能控制系统的算法与系统结构研究    陈国武;林凡;倪子伟;

自动化技术在中央空调节能系统中的应用    王金祥;夏江平;芮庆忠;

中央空调变频调速节能控制的几个问题    肖丽萍;唐军;李泽滔;

中央空调系统优化与节能整体解决方案    刘磅;李信洪;

中央空调系统节能运行改造的控制策略与方案    周洪煜;陈孜虎;高鹏飞;

试论中央空调系统中节能的几个途径    刘大公;

商用中央空调智能控制系统节能问题研究    罗江涛;

中央空调水系统的优化控制与节能技术研究    李明海

同步发电机监督学习神经网络励磁控制器    杨冠鲁,李晴燕,胡欣

人工神经网络在自动控制系统中的应用    周鸣争

岩土工程位移预测神经网络建模的几个问题    高玮,郑颖人

基于Matlab改进BP神经网络算法    张彬彬;

KDD在产品质量分析与控制中的应用    陈文明,谢英秀,苏冬平,冯建生

KDD及其应用    冯建生

人工神经网络在运动控制中的应用    张东亮,艾兴,张承瑞,许传俊

神经网络在压合过程中的应用    陈强,黄权,彭旭,骆远福,周存昌

专家整定PID控制系统    白冬梅,吕丽霞

基于BP算法的数字式机械臂系统控制    刘凤娟

地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究    张进

神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究    汪木兰

基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究    唐诗颖

生物质发电项目投资风险分析与决策研究    唐朝贤

群体智能优化的计算模式和方法研究与应用    王学厚

基于电渣重熔的大型铸锭成型关键技术研究    唐建军

大功率提升机三电平双馈调速关键技术研究    叶宗彬

基于智能控制的潜艇操纵运动仿真研究    熊瑛

基于智能信息处理的煤与瓦斯突出的预警预测研究    柴艳莉

基于液压变压器的装载机节能研究    姚永明

智能瓦斯传感器的研制    滕景忠

基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究    李长鹏

永磁同步电机伺服控制系统的研究与设计    吕龙

基于模糊神经网络的双电机调速实验系统研究    吕晓

回转干燥窑的建模与智能控制    张文锋

碳含量软测量技术及副枪液位检测系统的研究    谢世义

电力系统无功优化模型与算法的研究    唐俊娥

基于混沌理论的话务量时间序列预测研究    段志梅

基于RBF神经网络的气动位置伺服系统的研究    杨海锋

基于人工神经网络的逆模型在热轧板带生产中的应用研究    栗景树

智能大厦中央空调系统的分析与建模(英文)    郭巧,徐庆伟

变风量空调系统控制的研究    胡卫东

VAV末端装置的模糊控制设计探讨    胡益雄,袁锋,张丽萍

浅谈建筑节能技术    曾祥才;朱冬生;

中央空调变频节能的应用及展望    赵彬

VAV控制系统的稳定性研究    董超俊

中央空调系统全局寻优节能控制原理    唐军;肖丽萍;陈代杰;

新风直接供冷空调系统的设计与运行优化    赵加宁,张旭涛,郭骏

以PMV为基础的模糊控制器在VAV空调系统中的应用    于航,夏清,晋欣桥,肖赋

Lonworks技术在变风量中央空调解耦控制系统中的应用    王军,任庆昌,郑庆红,刘咸定

TCL中央空调召开V~+系列新产品推广会    汤利利;

志高中央空调福建频传捷报    李昕;

中央空调的化学清洗    蒋卫民

“澳柯玛”2004结硕果    

中央空调的“节能产品”奖诞生    

“台风”狂扫市场 佳音频传四方    

广州中宇冷气召开江苏地区新品推介会    卢军;

扬子中央空调签单两大服装城    林丽宇;

PUCA中央空调通风口新品研讨会    王俊;

志高水机添彩“花城”    

中央空调节能控制系统    

基于Loworks的中央空调监控系统    毕南楠;温志英;方昌始;

广东省美术馆中央空调经济运行及节能    蒙宗信;郭开华;杨光宇;

前言    

IT技术在空调制冷系统中的应用——BORRY网络中央空调    刘军;沈建中;朱培根;彦启森;

中央空调系统节能应用浅析    陆春林;张云斌;金苏敏;

三星数码中央空调再出奇兵DVM PLUSⅡ抢滩商用中高端市场    

户式中央空调在工程应用中应注意的问题    路宾;

户式中央空调在工程应用中应注意的问题    路宾;

中央空调系统现场检测方法初探    张振军;陈剑波;梅晓海;沈世勋;杨晔炜;

海尔在京发起首届中央空调节    李钢

美的中央空调拿下海外最大订单    戴远程

户用中央空调迎来“比较”机遇    梁正毅

志高中央空调抢夺“家装市场”大奶酪    冉荷

中央空调竞争加剧固有格局有望打破    刘莉

本土中央空调气候已成    陈军君

北京规定中央空调每半年强制清洗一次    李颖

2006：志高中央空调战略升级年    记者 曾建元 实习生 冯敏

海尔领跑家庭中央空调    李刚

中央空调“洗澡”难蕴涵商机    林芳

中央空调冷源系统变负荷运行控制机理与应用研究    刘雪峰

绿建筑评估指标适用性之研究    王奕伟

液压挖掘机作业及行走系统节能控制研究    尚涛

内燃机独立供能系统性能及冷冻水变流量研究    任勇

旋挖钻机钻孔作业系统节能控制的研究    柳波

液压挖掘机动力系统匹配及节能控制研究    郝鹏

上海高层住宅建筑节能控制方法与技术策略研究    夏博

液压挖掘机节能模糊控制系统研究    国香恩

空调冷冻水系统变压差设定值优化控制方法    赵天怡

区域供冷多级泵系统能效研究    曹荣光

中央空调节能控制系统的设计与开发    李晓宇

中央空调节能控制系统的研究与开发    李令言

智能型中央空调实训系统的设计    王章宽

中央空调远程维护网络系统的硬件设计    孔德飞

三星中央空调在华竞争战略研究    毋利娜

沈阳世纪华新公司中央空调营销策略研究    王静海

中央空调空气处理系统控制策略研究    任爽

中央空调管路能耗模型建立与分析    李斌

中央空调变流量节能控制系统的研究与设计    于秋红

中央空调空气处理系统优化方法研究    国明