淺談C8051單片機在變風(fēng)量空調控制系統中的應用

　　3.1系統模型建立

上述被控對象的模型包括空調房間模型方程、冷凍水管路模型方程和送風(fēng)系統模型方程，模型中各參數的意義如下： hW―液態(tài)水焓值，T0―室外溫度，hfg―水蒸氣焓值，T2―送風(fēng)溫度，Vhe―熱交換器容積，T3―室內溫度，V3―房間體積，f―送風(fēng)風(fēng)速，W0―室外空氣含濕量，gpm―冷凍水流量，W2―送風(fēng)空氣含濕量，M0―房間濕負荷，W3―室內空氣含濕量，Q0―房間顯熱負荷，Cp―空氣比熱，ρ―空氣密度。

　　3.2、系統在Matlab環(huán)境下進(jìn)行控制系統仿真

　　為了便于在Matlab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行預測控制效果仿真研究，網(wǎng)絡(luò )模型須采用能夠被Simulink調用的語(yǔ)言編寫(xiě)。有兩個(gè)途徑可以實(shí)現：一種是利用Matlab提供的S功能，編寫(xiě)S程序供Simulink仿真程序調用。另一種方法是直接用Simulink模塊搭建網(wǎng)絡(luò )模型。為了便于在仿真過(guò)程中實(shí)時(shí)調整和修改，本文采用Simulink模塊構造可視化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型，圖3為加空調房間溫度Simulink神經(jīng)模型。模型中模塊u,y為系統輸入，經(jīng)延遲變換輸入為;模塊yhat為模型系統輸出，即空調房間的溫度。

圖3空調房間溫度Simulink神經(jīng)模型

　　對于該區域房間從旱晨8時(shí)到傍晚20時(shí)對HVAC系統進(jìn)行控制，在此過(guò)程中假設負荷隨外在環(huán)境不斷變化，仿真結果如圖4所示，圖中橫坐標軸為時(shí)間，縱坐標軸取室內空氣溫度（℃）和室內空氣相對濕度（%）。

圖4室內溫度、濕度控制仿真結果

　　由圖4可知，房間的溫度在人們日常的工作時(shí)段內基本維持在24℃一27℃之間，相對濕度也保持在45%一60%之間，可以做到隨外部環(huán)境參數的變化實(shí)時(shí)調整，既滿(mǎn)足了舒適性的要求，又滿(mǎn)足了節省能耗的目的。能夠克服干擾和不確定性的影響，具有較好的魯棒性。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，建立的表征人體熱舒適感的PMV指標的預測模型具有很高的準確度，可以對PMV指標進(jìn)行實(shí)時(shí)預測，在此基礎上可以進(jìn)一步實(shí)現基于PMV指標的空調系統實(shí)時(shí)控制，從而創(chuàng )造更加舒適健康的室內環(huán)境。

4、結束語(yǔ)

　　變風(fēng)量空調系統的控制方法很多，各種新風(fēng)量的確定和控制方法都有自身的優(yōu)缺點(diǎn)，變風(fēng)量空調系統也是一種先進(jìn)的空調方式，在變風(fēng)量空調系統中新風(fēng)量是一個(gè)很重要的技術(shù)參數，它對系統的節能效果如何以及室內空氣質(zhì)量好壞都有非常大的影響。本系統充分考慮到室內空氣質(zhì)量和節能問(wèn)題，與傳統的固定新風(fēng)量的控制方法比較，在保證室內空氣品質(zhì)不變的前提下，這種控制方法有潛在的節能效果。