專利名稱：蒸發(fā)循環(huán)數(shù)字控制器設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到系統(tǒng)得數(shù)值仿真和計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送。
技術(shù)背景目前，蒸發(fā)制冷循環(huán)應(yīng)用于家用空調(diào)裝置和大型飛行器的環(huán)境控制裝置，隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)裝置的 節(jié)能性能有更高的要求。隨著電子膨脹閥門和變頻技術(shù)的壓縮機(jī)在蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)中的應(yīng)用，蒸發(fā)循環(huán)有傳 統(tǒng)的開關(guān)式控制變?yōu)檫B續(xù)可調(diào)性控制，其控制調(diào)節(jié)的范圍和參數(shù)都更加廣泛，為系統(tǒng)的節(jié)能提供了條件。 但是對(duì)系統(tǒng)的控制器的要求則更加嚴(yán)格，控制器的穩(wěn)定性、有效性直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行性能。另一方面， 隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)得模擬技術(shù)不斷提高，使得數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)成為可能。在計(jì)算機(jī)上 進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)可以利用計(jì)算機(jī)易控性的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)相比，具有節(jié)約時(shí)間、調(diào)整方便、可 以利用復(fù)雜有效的設(shè)計(jì)算法等有優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容為了充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的方便、易控性，本文發(fā)明提供蒸發(fā)循環(huán)數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法，能夠 將各種先進(jìn)的控制方法應(yīng)用到蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)中，并方便尋找系統(tǒng)最優(yōu)控制策略。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是1、蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)數(shù)值仿真軟件對(duì)形變換熱器采用移動(dòng)邊界法建立數(shù)學(xué) 仿真模型。傳統(tǒng)的相變換熱器數(shù)學(xué)仿真模型沒有能力描述各個(gè)相區(qū)長度的變化，而移動(dòng)邊界法則將相區(qū)的 長度作為微分變量，能夠?qū)⑾鄥^(qū)的實(shí)際變化過程描述出來。具體的數(shù)學(xué)描述如下式，該式為一相區(qū)的能量 守衡方程式，其中積分上下限的差值為積分相區(qū)的長，度。2、本方案采用目標(biāo)機(jī)和主機(jī)通信的方式來實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)，其中主機(jī)運(yùn)行蒸發(fā)循環(huán) 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)仿真模型，而目標(biāo)機(jī)則是系統(tǒng)數(shù)值控制器的設(shè)計(jì)平臺(tái)。該方法的好處，首先是方便整個(gè)系統(tǒng)采 用實(shí)時(shí)的仿真方式，使計(jì)算機(jī)仿真時(shí)間同物理時(shí)間保持一致；其次也為了控制器硬件實(shí)現(xiàn)后可以將硬件直 接代替目標(biāo)機(jī)接入到仿真回路中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)半實(shí)物仿真，可以對(duì)設(shè)計(jì)的硬件進(jìn)行檢測。


圖中1為主機(jī)，2為目標(biāo)機(jī)，3和4為數(shù)據(jù)采集卡。
具體實(shí)施方式
在圖1中，系統(tǒng)的數(shù)值仿真軟件運(yùn)行在主機(jī)(工控機(jī)1)上，而系統(tǒng)的數(shù)值控制器的設(shè)計(jì)在目標(biāo)機(jī)(工 控機(jī)2)上進(jìn)行。目標(biāo)機(jī)和主機(jī)之間的通信通過數(shù)據(jù)采集卡3和4進(jìn)行傳送。
權(quán)利要求
1. 蒸發(fā)循環(huán)半實(shí)物仿真方法，特征包括蒸發(fā)循環(huán)移動(dòng)邊界法仿真模型軟件部分和硬件在環(huán)仿真平臺(tái)硬件組建方法兩部分。
2、 蒸發(fā)循環(huán)移動(dòng)邊界法建模方法，其特征是相變換熱器的各個(gè)相區(qū)的長度在動(dòng)態(tài)計(jì)算中是不斷變化的， 并作為系統(tǒng)的重要狀態(tài)參數(shù)計(jì)算出來。
3、 蒸發(fā)循環(huán)硬件在環(huán)仿真平臺(tái)硬件組建方法，其特征是在MATLAB/SIMULINK仿真平臺(tái)下使用RTW 工具箱實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真計(jì)算并與實(shí)現(xiàn)軟件與外部硬件接口的數(shù)據(jù)交換。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種蒸發(fā)循環(huán)數(shù)字控制器設(shè)計(jì)方法，蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)仿真軟件運(yùn)行在工控機(jī)(1)上，該工控機(jī)稱為為主機(jī)；需要設(shè)計(jì)的數(shù)字控制器運(yùn)行在工控機(jī)(2)上，該工控機(jī)為目標(biāo)機(jī)。在運(yùn)行過程中，目標(biāo)機(jī)和主機(jī)之間通過數(shù)據(jù)采集卡(3)、(4)來實(shí)時(shí)地傳送數(shù)據(jù)，并保證目標(biāo)機(jī)和主機(jī)的仿真步長一致。蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)仿真軟件采用特殊設(shè)計(jì)的移動(dòng)邊界法數(shù)學(xué)模型，該模型專為系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)而建立，能夠很好地反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制特性。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101281392SQ20071008759
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者輝 曹 申請(qǐng)人:輝 曹