制冷系统硅阀控制器开发及控制性能研究

发布时间：2017-10-26 00:16

  本文关键词：制冷系统硅阀控制器开发及控制性能研究

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【摘要】：随着新能源汽车的蓬勃发展,针对新能源汽车空调系统的市场需求也将得到快速的发展。采用合理控制算法的硅阀在制冷系统的应用中能够有效的减少能耗、提高机组的运行效率。因此对于硅阀在制冷系统中的研究能够推动新能源汽车的发展,对环境保护、社会可持续发展也有着深远的意义。本文调研了硅阀、硅阀控制器以及控制算法在国内外的发展现状。分析了硅阀及其控制器的工作原理、制冷系统的原理及各重要组成部分。在此基础上设计了制冷系统硅阀控制器,硬件电路包括主控模块、电源模块、模拟量采集模块、硅阀驱动模块及通讯模块等,软件设计包括主程序、初始化子程序、模拟量采集子程序、系统状态控制子程序、串口中断服务程序、控制算法子程序等。设计了汽车制冷系统实验平台。在一般汽车空调制冷系统的基础上进行了相应的改进,硬件上加入了数据采集器、工业控制计算机、各种传感器和执行器等。并编写了与硅阀控制器配套的监控软件,为控制算法的研究带来了极大的方便。最后从最小稳定过热度的机理分析开始,介绍了最小稳定过热度曲线。在实验的基础上,提出了基于最小稳定过热度理论的控制算法。通过分析、比较PID算法、模糊算法的实验数据,提出了PID参数自适应的模糊PID控制算法。在为课题搭建的制冷系统实验平台上,对该算法设计的硅阀控制器进行了大量的实验,实验数据表明,过热度能够得到很好的控制,控制精度在±1℃以内。
【关键词】：制冷系统 控制器 过热度 硅膨胀阀
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 绪论14-20
• 1.1 引言14-15
• 1.2 课题研究的目标和意义15
• 1.3 国内外现状15-18
• 1.4 课题研究的主要内容18-19
• 1.5 本章小结19-20
• 2 制冷系统的工作原理概述20-26
• 2.1 汽车空调制冷系统的工作原理20-21
• 2.2 节流元件21-25
• 2.3 本章小结25-26
• 3 硅阀控制器的设计26-42
• 3.1 控制器设计要求26-27
• 3.2 控制器硬件设计27-34
• 3.2.1 主控模块27-29
• 3.2.2 电源模块29-30
• 3.2.3 模拟量采集模块30-31
• 3.2.4 驱动模块31-33
• 3.2.5 通讯模块33-34
• 3.3 控制器软件设计34-41
• 3.4 本章小结41-42
• 4 制冷系统实验平台的设计42-53
• 4.1 概述42
• 4.2 实验平台硬件设计42-43
• 4.3 控制器监控软件设计43-51
• 4.3.1 调试界面44-45
• 4.3.2 系统设置45-47
• 4.3.3 高级设置47-49
• 4.3.4 出厂设置49-51
• 4.4 测试环境51-52
• 4.4.1 制冷系统测试工况51
• 4.4.2 实验平台51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 5 硅阀控制器控制性能研究53-68
• 5.1 概述53
• 5.2 最小稳定过热度的调整53-55
• 5.2.1 最小稳定过热度的机理分析53-54
• 5.2.2 最小稳定过热度控制算法54-55
• 5.3 硅阀开度调整55-67
• 5.3.1 PID算法在制冷系统中的应用55-58
• 5.3.2 模糊算法在制冷系统中的应用58-62
• 5.3.3 模糊PID算法在制冷系统中的应用62-67
• 5.4 本章小结67-68
• 6 论文总结与展望68-70
• 6.1 论文总结68
• 6.2 展望68-70
• 参考文献70-73
• 作者简介73

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本文编号：1096154