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冷柜变频控制方法介绍
互联网 / 2014-05-05

冷柜变频的控制方法-制冷系统具有非线性强、滞后大、参数强耦合、干扰量复杂多变等特点。例如,蒸发器过热度对于膨胀阀的开度的动态响应就呈现出很强非线性,如果蒸发器过热度系统中阀开度和过热度间用一阶带延迟的数学模型表示,该模型的时间常数与制冷剂种类,蒸发温度、蒸发器面积、热流量、制冷剂流量等诸多因素有关。日本平尾等在控制热泵系统电子膨胀阀时,通过仿真与实验发现,PID控制参数与室内外机连接管长度及压缩机转速有关,为实现蒸发器过热度的有效控制,需要在运行过程中动态调整PID参数。在变频冷柜控制中,又多了一个压缩机质量流量可调这一因素,所以,对象控制更为复杂。

冷柜变频

在变转速压缩机、电子膨胀阀组成的制冷系统的控制研究中,一些研究者将它们视为多输入-多输出系统,但将蒸发器过热度作为系统控制变量之一尚不多见。大多数两输人-两输出系统中,将蒸发温度和回风温度作为两个控制量。

对冷柜应选择柜内温度和过热度作为控制变量。因为柜内温度是我们最终的控制目标,而过热度直接影响系统的效率和稳定性。从冷柜箱体考虑,柜内温度影响因素为制冷系统的制冷量、冷柜的漏热量和箱体及柜内货物的热容。这里,可调节的只有制冷量?而制冷量与压缩机的转速有密切的关系,这样,冷柜柜内温度主要通过压缩机转速来调节。对蒸发器过热度则通过电子膨胀阀来控制。压缩机转速虽然也影响蒸发器过热度,但从压缩机转速和膨胀阀幵度对过热度控制效果来看,以电子膨胀阀控制更好。另外电子膨胀阀-过热度回路中过热度的时间常数在1OOs左右,而柜内温度的时间常数在数百秒或更大,压缩机频率的变化时间间隔可长一些,将它视为膨胀阀-过热度回路的一个干扰量。这样可以将变频冷柜这个多输人、多输出的系统处理成以压缩机转速-柜内温度为主回路,以膨胀阀开度-过热度为辅回路,两个单输人、单输出回路的叠加。

冷柜变频

在控制算法方面,对于制冷系统,要得到良好的控制效果,宜采用自适应控制,但受模型及算法复杂性等条件的制约,实际应用的不多。另一种途径是采用鲁棒性强的算法,其中模糊控制因具有不需要精确的数学模型,鲁棒性强等特点开始越来越多地受到重视和应用。所以模糊控制将是冷柜控制器所选择的主要算法之一。目前模糊控制存在的问题是,控制规则及隶属度函数的确定依赖于人的经验,在很多情况下不能得到,或不能用简明的语言直接描述。所以对模糊规则和隶属度函数这些知识的获取,没有一个正规的可以遵循的方法,只能通过大量试验,采用试探的方法,反复调整模糊规则和隶属度函数。如何开发具有自学习能力的模糊控制系统已成为目前研究的一个重要方向。当前,对模糊规则的优化主要采用神经网络和遗传算法,但离实用化的实时控制还相距甚远。

冷柜是一个很有市场发展潜力的产品,电子化、信息化、高效节能将是产品更新换代的主要方向。采用变频技术和电子膨胀阀技术,以单片机控制的冷柜必将像变频空调一样,成为产品的主流,其中新型控制器的开发是一个关键。

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