制冷空调装置仿真 课件.pdf

制冷空调装置仿真 仿真的由来—真实系统做实验有困难 用真实系统进行实验在许多情况下做 不到 原因 , : 1)不经济; 2)不安全; 做不到 比如外层空间宇航 3) , ; 4)没有意义。 仿真定义 用模型代替真实系统做实验的方法，包 括： 1)物理仿真-物理模型来仿真实际系统; 2)计算机仿真 -用数学形式（数学模型） 描述实际系统的运动规律，(它们是通常 是一组微分方程或差分方程)，然后用计 算机来解这些这些方程。 计算机仿真的优势 用一套仿真设备可以对物理性质截然不 同的许多控制系统进行仿真研究，相对 于复杂系统的物理模型的制作、调整、 测试等工作，为了进行计算机仿真而准 备模拟计算机的排题板或数字计算机的 程序的工作量要小得多，周期也要短得 多，所花的费用也要少得多。 仿真发展趋势 随着计算机的飞速发展，计算机仿真越 来越多地代替了纯物理的仿真，因此现 在通常所说的仿真，指的都是计算机仿 真。 仿真模型建立过程 实际系统 计算机 一次模型化(系统 二次模型化(仿真 取模, 系统辨识) 模型编程校核) 数学模型 仿真与常规设计的比较 工程技术界的仿真研究，主要是为产品 开发服务。在仿真技术没有应用之前， 技术人员已经成功地开发了许多产品， 那么仿真与常规设计方法的关系又如何 呢? 常规设计方法与仿真在步骤上的比较 → 常规的设计: 定下产品的性能目标 推断 → 其工作状况 最后确定产品的结构。 仿真: 定产品的结构→看其具体的工作过 程是如何的→在算出其工作过程的基础 上，得到最后的性能。 常规的设计方法的特点 优点 常规的设计方法，目标很明确，更 : 有可操作性，所以容易被广大工程技术 人员理解。 缺点: 常规的设计方法中没有一套完 整描述整个系统特性的模型，它所包含 的仅是部分经过高度简化，能反映系统 部分特性的模型。由于其先天的不足， 使得它的发展受到较大的限制。 仿真、优化与常规设计方法相结合 1)仿真是定结构参数后检测性能的过程。通 过仿真，可以知道多项性能，从而对所确定 的结构参数是否合理作出较好的评价。 2)为求合理的结构参数，需要作不断的调 整，不断的仿真，这是优化过程。 3)为了能较快地寻到一组较好的结果，希望 初始的结构参数尽量要好, 用常规设计的方 法确定初始参数是一种比较好的方法。 换热器动态模型 1) 单结点模型，或称集中参数模型、水 箱模型: 简单，精度差。 2) 多结点模型，又称全分布参数模型： 理论上精度高，实现上困难。 3) 改进的分块集中模型：一种折中。 从系统仿真角度要求换热器模型 1)分析换热器在整个系统的动态工作 过程的工作机理 2)确定与其它部件相互之间的参数耦 合关系 举例分析：蒸发器 1）蒸发器与系统：蒸发压力发生变化，从而造成 蒸发温度与外界温度的差别, 因而有制冷量产生。 2 ）蒸发器压力变化的原因：进出蒸发器的制冷剂 流量的不等 3）与其他部件的参数耦合关系：如果在所建立的 模型中, 取蒸发压力为定值, 则这样的模型当然是 不能用于系统动态仿真。对于动态换热器模型,