基于BAS3000控制器的变风量(VAV)末端DDC控制的研究与实现-控制理论与控制工程专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 I I 目 录 1 绪论 1 1.1 课题研究背景及意义 1 1.2 变风量（VAV）空调系统简介 2 1.2.1 变风量（VAV）空调系统国内发展现状 3 1.2.2 变风量末端（VAV BOX）的发展 4 1.3 本文解决的问题和主要任务 4 1.3.1 中央空调房间区域温度控制存在的问题 4 1.3.2 变风量空调末端装置控制难点 5 1.3.3 本文的主要研究任务 6 1.4 本章小结 7 2 西建大变风量空调实验室概况及 VAV BOX 研究平台 9 2.1 变风量空调实验室概况 9 2.2 变风量空调实验室的 VAV BOX 研究平台 10 2.2.1 基于广州皇家空调 VAV BOX 产品控制系统硬件组成 10 2.2.2 基于 DDC 的上位机研究模式及控制系统 13 2.3 本章小结 15 3 变风量末端装置（VAV BOX）建模 17 3.1 对变风量末端装置（VAV BOX）进行建模研究的意义 17 3.2 系统建模方法 18 3.3 系统辨识方法 19 3.3.1 经典辨识方法 19 3.3.2 现代辨识方法 20 3.3.3 闭环辨识方法 22 3.4 变风量（VAV）末端装置建模 25 3.4.1 变风量末端辨识实验设计 25 3.4.2 变风量末端风阀模型闭环建模 27 3.4.3 变风量末端房间模型闭环建模 31 3.5 本章小结 37 4 变风量空调末端控制器的仿真研究实验 39 4.1 参数优化问题简介 39 4.2 寻优途径及优化方法评价 41 4.3 单纯形有哪些信誉好的足球投注网站法 42 4.3.1 改进单纯形法 44 4.3.2 改进单纯形法程序实现 48 4.4 变风量末端控制器仿真 50 4.4.1 风量控制环节控制器仿真 50 4.4.2 温度控制环节控制器仿真 52 4.5 本章小结 54 HYPERLINK \l _TOC_250002 5 基于 BAS3000 系列 DDC 的 VAV 控制器设计 55 HYPERLINK \l _TOC_250001 5.1 BAS-3000 系列 DDC 及 Webaccess 简介 55 5.1.1 BAS-3000 系列 DDC 控制器简介 55 5.1.2 Webaccess 网际组态软件简介 56 HYPERLINK \l _TOC_250000 5.2 基于 BAS-3000 系列 DDC 的末端控制器设计 58 5.2.1 电源模块 58 5.2.2 数据采集模块 59 5.2.3 模拟量输出通道 59 5.2.4 控制逻辑设计 60 基于 Webaccess 的上位机管理 65 5.4 变风量末端控制实验测试 66 5.4 本章小结 70 6 结论 71 6.1 总结 71 6.2 论文独立见解 71 6.2 展望 72 致谢 73 参考文献 75 附录 77 1 图表索引 77 2 软件文档（另装成册） 79 3 硕士研究生阶段发表论文情况 79 II 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 PAGE PAGE 1 PAGE PAGE 2 1 绪论 1.1 课题研究背景及意义 随着中国超越日本成为仅次于美国的世界第二经济体，人们在享受经济的快 速发展带来的各种效益的时候，同样不能忽视经济发展给环境所带来的巨大压力 和负面效应。 目前，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大“耗 能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急 剧上扬趋势[1] 。建筑日常运行（包括照明、空调、采暖和电器）能耗占全国总耗 能的四分之一。事实上，中国的住宅和商用建筑的运行能耗已相当于中国水泥、 钢铁行业的能耗总和[2] 。 目前，我国存量建筑约 500 多亿平方米，公共建筑面积约为 50 多亿平方米， 其中有 95%的建筑达不到节能标准。对比具有相同使用功能建筑，单位建筑面积 能耗比同等气候条件下发达国家高出 2—3 倍。能耗上的差异预示建筑节能市场将 具有巨大的潜力[3] 。 暖通空调系统作为大型公共建筑中的核心系统，其能耗约占总能耗的 23%-47 %的份额（依不同使用功能的大型公共建筑有所区别）[4] 。在传统的工程设计中， 不管是在中央空调的系统设计还是设备选型中，其设计工况都是以最大负荷为目 标。但是，在中央空调实际的运行过程中，大部分时间是在部分符合下运行工作， 这