控制变量
控制变量范文第1篇
1电子控制变量泵的工作原理
电子控制变量柱塞泵由轴向柱塞变量泵、电液比例阀、变量液压缸、运算放大器、流量传感器、压力传感器和位移传感器组成，如图1所示。恒压力控制：当负载压力升高时，压力信号通过传感器反馈给控制器4，通过运算输出电流信号使电液比例阀2的左位起作用，高压油进入变量液压缸3的腔，活塞杆左移，推动斜盘使倾角变小，泵的供油量减少，系统压力降低。当压力降低时，压力信号传送给控制器4，经控制器运算输出电流信号使电液比例阀2的右位起作用，高压油进入变量液压缸3的左腔，活塞杆右移，推动斜盘倾角变大，泵的供油量增大，压力升高。通过闭环压力控制使泵的压力稳定在某一恒定值，实现电子控制变量泵的恒压控制，恒压控制流程如图2所示。流量控制：当流量增大时，流量信号输送给控制器4，经过控制器运算输出电流信号使电液比例阀2的左位起作用，高压油进入变量油缸的右腔，活塞杆左移，推动斜盘倾角减小，泵的流量减小。当流量减小时，流量信号通过控制器输出信号使电液比例阀2的右位起作用，高压油进入变量油缸的左腔，活塞杆右移，斜盘的倾角增大，输出流量增大。通过流量传感器的反馈作用使流量恒定在某一恒定值。其流量控制流程如图3所示。功率是压力和流量相乘，功率控制时，设定功率值除以反馈压力信号得出流量值的大小。压力增大时，流量按照功率曲线减小。压力减小时，流量按照功率曲线增大。其控制流程如图4所示。
2数学模型的建立
2.1伺服比例阀的特性
对于小质量阀芯弹簧环节的处理：由于比例控制不是开关控制，因此阀芯运动化为分段一阶方程不再适用。阀的运动模型可简化为数学方程[2]。简化模型如图5所示。
2.2斜盘组件动态特性
斜盘组件由变量活塞推动，变量活塞受控制滑阀控制。如图6所示，控制滑阀阀口流量可用以下线性化公式表示。通过阀口的流量流入变量活塞左腔。此流量与从活塞右腔泄露至左腔的油一起产生使活塞向右运动的
2.3液压泵输出压力特性
变量活塞位移的向右运动的方向使泵的排量减小。泵的流量增量式为Qs=-KQnxp式中Qs———泵的输出流量；KQ———变量泵的排量梯度；n———泵的转速，通常视为常数。考虑油液的弹性和泄漏影响后，泵输出流量的连续性方程为Qs-QL-（A1-A2）dxpdt-V1Eβdp1dt-CLps=VtEβdpsdt式中Vt———泵输出负载的容积；QL———负载流量；CL———泵的总泄漏系数。式中VtEβdp1dt项的值相对较小，可不计。
3最小值控制器的设计
电子控制变量泵具有多种控制功能，不仅能够实现独立的流量、压力和功率控制功能，而且能够通过改变参数方便的实现复合控制。从变量泵的工作模式情况看，主要有流量、压力和功率3种模式以及它们之间的组合。其结构如图7所示。在图中功率信号是设定值。控制器中依次进行压力、功率和流量的比较，确定变量泵的工作模式，随后产生对应的排量指令值，由控制器校正放大后输出到伺服比例阀。在进行最小值比较时，需要考虑各种模式下所对应的控制误差，以确保工作的可靠性[4]。
4仿真分析
论文设计了最小值控制器，利用Simulink仿真软件建立了变量泵仿真模型。如图8所示，泵的参数如表1所示。从变量泵恒压力、恒流量调节的响应情况，加载情况下压力和流量调节速度情况四个方面查看电子控制变量泵的响应情况。加载方式为脉冲加载，如图9所示。
4.1恒流量控制动态特性
通过图10和表2可以看出：电子控制变量泵达到稳定压力所用的时间短，超调量小，动态特性良好。通过图10和表3看出：在1s时刻加载压力，恒流量的调节时间短，动态响应良好。
4.2恒压力控制动态特性
通过图11和表4可以看出：电子控制变量泵达到稳定压力所用的时间短，超调量小，动态特性良好。通过图11和表5可以看出：电子控制变量泵在第1s时刻加载相同压力时，电子控制变量泵达到稳态所用的时间短，动态特性良好。
4.3变压力时变量泵的调整情况
变量泵在变量时斜盘倾角变量不稳，容易产生压力波动，如图12所示。通过电子控制变量泵流量随压力变化的更快，并且可以有效的改善功率、压力、流量控制切换产生的压力流量波动，如图13所示。压力、流量、功率控制只需要改变设定参数即可，控制更加灵活、方便。
控制变量范文第2篇
报警系统化肥是农业高产和增产的主要投入要素，化肥成本在农业总成本中占了较大的比重。传统的施肥方式是在同一块地中施加同量肥料;但同一地块内，土壤养分含量及土质结构存在着较大差异，若采用传统的平均施肥法，会造成施肥不足或肥量过渡，导致成本提高和环境污染等问题。本文所设计的机型采用变量施肥法及报警系统来实施智能监控施肥，不但效率高，而且可以降低施肥成本。
1控制系统原理
首先将已标定施肥机参数写入控制程序中，作业时操作者有两种模式可选:①自动模式。DGPS信号通过RS232串口读入单片机，提取出中耕机前进速度v和位置坐标数据，网格识别程序可计算出当前机具所在的地块位置;然后查询与该地块对应的决策施肥量Q，并在屏幕上显示当前位置和施肥量。②手动模式。在驾驶室中的触摸屏上手动输入各个网格的施肥量，通过读取地轮触碰开关对应传感器的脉冲信号，可得到机具前进速度v，将地轮的步进电机转动转为由变频脉冲驱动，控制排肥轴转速，从而实现变量施肥。
2无线视频施肥监控
在肥料箱的底端装配超声波肥量监控器，施肥装置的卸肥管口处安装一个无线摄像头，驾驶室配有超声波报警蜂鸣器，当肥料箱肥量过少、肥料装储平面低于超声波收发平面时，通过蜂鸣器报警给驾驶室工作人员进行补充肥料。无线摄像头可将下肥、培土等作业效果以视频的方式呈现在驾驶室显示屏上，便于操作人员对作业效果的进一步监控。考虑到经济成本及操作人员的操作能力，针对南方甘蔗生产具体情况，设计手动和自动控制两种方案，以便蔗农根据情况选用。手动控制方式操作比较简单，在无GPS设备的情况下，可以根据甘蔗地和蔗农的种植经验进行手动变量控制自行决策施肥。此外，在自动模式无法发挥效用(如作业环境恶劣或无法接受到DGPS信号、电子系统故障)等情况下，可以通过手动控制方式完成作业。
3施肥控制系统的设计及实现
施肥参数由施肥控制决策系统软件生成，是实现变量施肥的必要参数。其中，理论施肥量与编程施肥网格是一一对应的。甘蔗施肥过程中，控制系统接收DGPS信号，对应单片机中存储的地块和施肥参数，进行不同蔗地网格的识别，并查询对应的决策施肥量。同时，以单路脉冲的形式输出速度v和施肥量Q，从而实时控制排肥轴转动:当施肥装置的施肥量小于设置的阈值时，重量传感器将信号肥量通过蜂鸣器报警系统传递给工作人员，以方便人工或自动添加肥料。
4控制系统的软件和硬件系统设计
在设计甘蔗中耕管理机的单片机控制应用系统时，通常采用汇编语言。该软件具有易操作、指令执行迅速等优点;缺点是编写与调试难度大，可移植性差。本文所设计的机型其电控系统采用单片机，引入C语言。C语言作为高级编程语言可以提供十分完备的规范化流程控制体系，其库函数丰富、运算速度快、可移植性强、编译效率高，能产生较紧凑的代码，应用系统易于调试。在施肥过程中，考虑到成本及操作人员的操作技能要求，硬件系统采用简易蜂鸣器发声或发光二极管发光产生示警信号自动报警器系统。HA为声响指示器，采用低电压(3V)蜂鸣器，其工作电流仅需十几个毫安;VT选用9013，hfe≈200，偏置电阻器R为15kΩ，VT的基极电流IB约0．1mA，集电极电流IC约为10mA，此时VT已经饱和导通，其集电极—发射极之间电压VCE仅为0．05V。随着施肥装置不断地给甘蔗施肥，储肥装置的肥量会不断减少，当肥量减少的设定的阈值时，贴在施肥装置底端侧边的重量传感器会将肥量的质量信号转化成电信号传递给控制电路中心，经过转化迫使蜂鸣器发生报警，从而提醒操作人员完成肥量的人工或自动上料。
二控制监控系统的组态设计
1组态软件的概述
甘蔗中耕管理机机在施肥及培土过程中考虑到系统的自动化及达到实时监测的效果，对软件及操作系统的设计要求成本低廉、美观且容易操作。本文基于MCGS组态软件系统所开发的平台，为蔗农提供了解决自动施肥、自动监控等实际问题的完整方案，能够完成施肥培土及数据采集实时采集等作业任务，具有定时和历史数据处理、报警和安全监控机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出、企业监控网络等功能。
2组态软件的功能模块及体系结构
MCGSE是基于Microsoft各种32位Windows平台的一种用于快速构造和生成嵌入式计算机监控系统的组态软件。其功能模块主要有以下方面:1)MCGS嵌入版采用全中文、可视化、面向窗口的开发界面，操作系统简单方便、操作灵活，适合蔗农等阶层人员使用。2)该软件基于WindowsCE操作平台，系统按照多任务按优先等级分时操作的方式进行处理监控，实时性强，有良好的并行处理性能。3)MCGS嵌入版提供了良好的安全机制，可以根据不同级别用户设定不同的操作方式及权限，设置安全等级，能有效地保护系统及施肥培土机的安全性。4)报警类型多样化。蔗农选择设置自己喜欢的报警方式，系统能够实时显示报警信息，方便、及时地为用户提供施肥等报警提醒。5)组态系统维护方便，系统由模块化组态块组成，从而使得组态软件系统维护方便。其系统由组态环境、模拟运行环境和运行环境3部分组成。其中，前两部分相当于一套完整的工具软件，可以在PC机上运行;运行环境作为一个独立的运行系统，按照组态工程中用户指定的方式进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能
3施肥自动监控组态软件的设计
施肥培土机在工作中设置手动及自动两种方式。手动模式工作过程中，施肥机不需要通过GPS系统采集处理数据，直接在驾驶室触摸屏控制面板中进行相应的手动操作。在手动工作模式下，根据甘蔗农的实际经验进行施肥量的设置。施肥机在自动控制模式下，根据GPS定位系统接受其发射的信号，自动完成甘蔗机的定位及工作状况。同时，当施肥装置中的肥量达到一定的状态时，会通过蜂鸣器将信息反馈给驾驶室操作人员，完成甘蔗施肥机的自动上肥工作。在工作模式中，控制面板的触摸屏会实时显示当前施肥机所在位置，并根据田间系统及水土的营养不同，完成自动控制施肥。该系统方便、快捷、自动化程度高，可以大大提升甘蔗田间作业的效率，减轻人工的劳动强度，避开热带的严寒酷暑，为甘蔗产业的自动化发展提供技术参考及理论依据。
三结论
控制变量范文第3篇
关键词：电力变压器，制造，质量控制
1引言
社会和经济发展对电网稳定运行的依赖程度越来越大，而电力变压器作为直接影响着电网稳定性和可靠性的重要组成设备，其安全稳定运行对保障电网正常工作意义重大。众说周知，变压器在电力系统中担负着变压和稳压工作，如果其存在先天的质量缺陷，轻则损坏设备，重则将可能造成电力系统局部瘫痪，从而给人们的生活和生产造成重要影响。
要保障变压器能够正常稳定运行，防止变压器故障所带来的不利影响，首先就要确保变压器的设计和制造质量，如果变压器存在先天的质量缺陷，则无论后期运行维护工作做地再多再好，其工作的可靠性和稳定性也难以得到真正有效的保障。笔者结合自己多年的工作实践经验，对电力变压器的制造过程及其质量控制进行了探讨，以期对变压器的生产制造工作能够有所借鉴。
2电力变压器的结构及其制造过程概述
电力变压器是将一种形式的交流电能转换为另一种形式交流电能的电力设备，在电力系统中主要担负着变压和稳压作用，它的稳定可靠运行对确保电力系统的正常工作具有重要意义。电力变压器按结构可以划分为心式和壳式两类。前者的铁芯是垂直放置的，铁芯柱的截面近似接近于圆形，高压绕组和低压绕组则进行同心排列，圆筒形的线圈绕组就直接套在铁芯上；与心式变压器的结构不同，壳式变压器的铁芯是水平放置的，而且其铁芯柱的截面也不再近似于圆形，而是呈现出矩形的特点，这使得壳式变压器的铁芯片比较简单，只有一种宽度，便于剪切。除了以上不同点外，壳式变压器的绕组也是矩形的，并且被铁芯所包裹，这也是两者的最大不同之处。
在实际工作中，无论电力变压器是那种结构形式，其主要都是由铁芯、线圈、绝缘件、油箱、组部件（套管、压力释放阀、温度计、气体继电器、开关）等装配而成。在进行变压器的生产制造时，组部件并不需要进行自主生产，可以直接购买相关厂家的产品，至于其他部件则一般需要变压器生产厂家进行自主生产。在实际工作中，一般需要根据待生产电力变压器的结构组成，将制造车间进行相应的划分，确定生产铁芯、线圈、绝缘、油箱以及最终进行装配的车间，然后在分别生产对应的零部件或进行最终产品的组装。
3制造过程中常出现的质量问题
电力变压器主要由铁芯、线圈、绝缘件、油箱以及相关组部件构成。其中，除了一些通用的组部件以外，其他部件都需要由变压器制造厂进行自主生产，这就使得其中任何一个组成部件的生产工艺出现问题，就会对变压器最终的制造质量产生影响。在实际工作中，油箱制造工艺、铁芯制造工艺以及最后的装配工艺是变压器制造过程中最容易出现工艺问题的环节，必须引起充分的重视。以下将对各组成部件的制造工艺问题进行详细论述：（1）油箱制造工艺问题。因为油箱一般都是通过焊接工艺进行制作的，所以焊接质量会对最终的油箱制造质量产生重要影响，如因焊接工艺不良而造成的油箱箱沿、加强铁等部位出现咬边、焊缝不饱满、不整齐等问题；又例如油箱焊缝存在气孔、夹渣，造成密封试验时发现泄漏点等。此外，油箱一般都需要进行喷漆处理，但喷漆量如果控制地不合理，导致表面的油漆厚度不均匀，甚至形成漆瘤，这就会给后续的变压器装配环节造成不利因素。（2）线圈的制造工艺问题。一是导线换位处的辐向尺寸存在超差现象，内部换位有轻度剪切口，换位底部垫条下凹量大；二是导线焊接不良；三是线圈垫块、撑条有的尺寸存在不一致的现象，甚至还存在裂纹。（3）铁芯制造工艺问题。一是硅钢片剪裁不良，防护不当，造成表面漆膜损伤和边角磕碰；二是铁芯叠片不良，导致叠片参差不齐；三是铁芯装配工艺不良，铁芯夹件绝缘不合格。（4）绝缘制造工艺问题。主要是由于绝缘材料及其成型件的加工制造存在问题，例如在进行撑条、垫块的冲压时出现裂纹等缺陷。（5）器身装配工艺问题。一是引线制作和装配工艺不良，存在引线局部包扎不规范、引线排列不齐、夹持不牢固、引线松动等问题；二是上铁轭装配工艺不良，铁芯片有搭接，铁轭垫块与夹件支板间存在较大缝隙；三是清洁度不符合规定。
4制造质量控制措施探讨
造成电力变压器出现制造质量问题的原因有很多，主要可以归纳为以下几个方面：对工艺的管理不够系统和严格，工艺标准没有被严格执行；质量控制工作流于形式，一些企业的责任追溯机制不完善，出现质量问题后难以追究相关人员的责任；原材料和通用组部件存在入厂检验工作不严格的问题，一些存在质量缺陷的原材料和通用组部件被直接应用到了电力变压器的生产制造中；工装、检测设备没有及时进行更新，造成工艺质量波动较大，容易出现质量问题；生产技术人员缺乏足够的质量意识，在进行工艺生产时存在一定的随意操作现象，有时甚至在对工艺文件没有进行充分理解的情况下就开始盲目制造加工，其所生产出来的产品质量自然也难以得到有效保障。
针对电力变压器制造过程中容易出现的质量问题，在分析其出现原因的基础上，我们有必要采取措施加以改善，这些措施可以被概括为以下几个方面：（1）对电力变压器制造工艺的控制进行完善，提高变压器生产企业对质量控制的重视，提高生产技术人员的责任意识和质量意识，并通过完善责任追溯机制来对各个环节出现的质量问题的现象进行遏制；加强油箱整体装配质量的检测，重点避免油箱出现焊接工艺问题；加强对线圈制作工艺的监督和管理，尤其要重视线圈绕制中对绝缘件的使用以及线圈出头绝缘的处理；加强硅钢片剪切、铁芯叠片工艺控制，重点关注硅钢片毛刺、波浪度控制，避免漆膜损伤；加强器身装配过程中的引线制作和装配、上铁轭装配工艺控制；加强绝缘件加工、线圈套装的工艺控制。（2）电力变压器生产企业应该加强对原材料以及通用组部件的入厂检验工作，除了要加强对原材料和通用组部件质量合格证书的查验外，还要设置完善的检测项目，通过对普通部件的重点抽查和重要部件的逐只测试等手段，来确保所有投入到实际生产中的原材料和组部件不存在先天性的质量缺陷。此外，电力变压器生产企业还要根据检测结果对上游原材料和组部件提供厂商进行质量评级，在后续的采购活动中优先采购评级较高的企业所提供的产品，并根据后续的检测结果对评级数据不断进行更新。（3）做好出厂试验工作。出厂试验是电力变压器生产企业在制造阶段所把的最后一道质量关，通过加强出厂试验工作，可以及时发现设计制造过程中存在的不足，这对后续设计完善和制造工艺优化具有极其重要的意义。出厂试验工作要严格遵守技术协议，按照标准规范进行试验，以确保试验结果的准确性和可靠性。（4）制造过程应对设计阶段存在的问题进行及时反馈，生产技术人员在发现某型号电力变压器存在设计缺陷时就应当及时进行反馈，以避免大批量制造所带来的经济损失。（5）整个制造过程都应加强对原材料、组部件的储存和转运管理，在使用前还应该再次进行检测，从而确保原材料和组部件不会因保管地不完善而对最终的产品质量产生影响。
5结束语
电力变压器的制造质量对后续变压器的安装、调试、运行和维修等都会造成重要影响，为了确保电力变压器的制造质量，需要生产制造企业加强对变压器制造过程的控制，尤其要重视对制造工艺控制，从而为变压器的正常稳定运行打下坚实的基础。
控制变量范文第4篇
关键词：变风量空调系统 VAVBOX 智能控制
中图分类号：TP212.6 文献标识码： A
1、前言
随着城市的迅速发展，高层建筑的数量也逐渐增加，这极大地促进了楼宇自动化系统，随之对建筑内设备的科学化、经济化、合理化的控制和管理也有了更高的要求。空调系统是楼宇自动化系统的核心，目前，在智能建筑中普遍采用中央空调系统。中央空调系统可以分为定风量系统和变风量空调系统。由于建筑物内空调系统耗电很大，节能运行在建筑物自动化系统中就显得格外必要。而变风量空调系统（Variable Air Volume air conditioning system）以其节能性、灵活性而优于其它空调系统,逐渐成为建筑内部空调系统设计的主流。特别是近几年国内一些超高层建筑物中很多采用变风量空调系统。
变风量系统是一个供热通风与空气调节的机械系统，它使用空气处理机组(AHU) 中的变速驱动器以及变风量末端装置中的风量调节装置，以满足建筑内各区域独立温度控制的需求。
2、变风量空调系统介绍
变风量空调系统是以节能为目的发展起来的一种空调系统形式，通过变风量末端调节末端风量来保证房间温度，同时变频调节送风机和回风机来维持系统的有效、稳定运行，并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统。变风量空调系统于60年代在美国诞生，70年代在美国开始广泛使用。可以实现功能：自动调节送风量；能同时满足不同房间对不同温度要求；自动调节送风机的转速以降低空调系统运行能耗 。变风量空调系统并不仅仅是在定风量系统上安装末端装置和变速风机，而且还有一整套由若干个控制回路组成的控制系统。
变风量空调系统由空气处理机组、送风系统（新风/排风/送风/回风管道）、自控系统、变风量末端装置（VAVBOX）、房间温控系统等组成，其中变风量末端装置是该系统的重要部分。典型的变风量空调系统结构图如图2-1所示。
图2-1 典型的变风量空调系统结构图
变风量空调系统属于全空气空调方式，其特点是送风温度不变，用改变送风量来满足房间对冷热负荷的需要。与其他定风量空调系统相比，变风量空调系统可显著减少系统总送风量和装机容量，达到节能和减少投资的目的。
2.1 节能效果明显
与定风量空调系统相比较，变风量空调系统可以节约再热量及与之相当的冷量。由于各房间内设置的变风量末端装置可以独立的控制房间内风量，因此在计算空调系统总负荷时，可以适当考虑各房间负荷发生的同时性；而不是像定风量空调系统那样，系统总负荷是各房间最大冷量或热量的总和。
空调系统的这种控制设计，可以适当减少风机装机容量，降低能源耗量。当各房间的负荷总和减少时，系统响应末端的风量就可以自动减少，系统对总风量的需求也就随之下降；然后通过适当的控制手段，可以降低风机的转速，降低其能量消耗。
2.2 控制灵活
系统的灵活性较好，易于改建和扩建，特别适用于格局多变或者未完全定型的建筑。定风量空调系统只能控制某一特定区域的温度，对分管区域内各个房间的风系统，送风温度和风量也是相同的。而当各房间的负荷发生变化时，对每个房间温度都进行控制是不可能的，只能控制某个房间的温度，或者控制一个综合的回风温度。这样势必会造成部分房间的风量不同，温度也会过冷或过热，既不能满足客户的需求，也不利于节能。而采用变风量系统，由于各个房间的VAVBOX可随该区域温度的变化自动控制送风量，因此能够确保各区域内各房间的温度可以按用户需求进行独立的温度控制。变风量系统的这一特点，为建筑内房间的灵活分隔，提供了方便，特别是对于大规模建造的高档写字楼来说是更为有益的。
3、变风量空调系统末端简介
3.1变风量空调末端装置基本概念
变风量空调系统末端（VAVBOX）是实现变风量空调系统控制功能的重要设备。变风量空调系统的风量调节主要是通过改变空调机组风机的送风量及变风量系统末端装置来进行。变风量空调系统可以分为多种类型：按设备的结构分，变风量空调系统末端有单风道型、双风道型、风机动力型、诱导型、旁通型等不同的类型；根据调节方式的不同，还可分为压力有关型和压力无关型末端；根据动力来源，可以分为节流型、旁通式、诱导式和风机动力型末端装置；根据风机动力类型还可以分为风机串联型和风机并联型末端。
3.2变风量空调系统末端的控制
末端装置控制回路（风量控制回路）保持所需的房间温度需要以下参数的设定：温度传感器测量到的区域温度；控制器决定的该区域所需的送风量；安装在 VAV末端装置里的压差传感器所测量到的正在向该区域供应的实际送风量；控制VAV风阀执行器以向该区域送入所需的送风量。当前，变风量空调系统末端装置的控制方式主要为DDC (Direct Digital Control，直接数字控制)控制。变风量空调系统末端装置的主要控制功能包括：
(1)测量控制区域的温度，通过末端控制器设定送风温度值；
(2)测量风机送风量，通过末端控制器设定送风量值；
(3)控制末端送风阀开启 ；
(4)控制末端风机启停(并联型末端)；
(5)控制加热装置的三通阀或控制加热器的加热量；
(6)上传数据到中央管理计算机系统 ，并下载控制设定参数。
4、结语
本文重点介绍了变风量 (VAV)空调系统和变风量空调系统末端装置。在实际应用中采用变风量空调控制系统，不仅可以根据空调自身负荷的变化自动调节空调送风量，来进行独立的温度控制，以满足不同房间（或区域）对负荷变化的需求；还可以解决由于房间并不都是处于最大负荷值而造成的能源浪费。
作为变风量空调系统的关键部件，变风量末端（VAVBOX）的运行状况将直接影响整个空调系统的运行效果。因此不仅要掌握 VAV 系统及 VAVBOX 的基本规律，还要掌握自动控制等理论，以设计出合理的控制系统。
5、参考文献
[1]祝军,方忠福.变风量空调系统应用问题分析[J].智能建筑与城市信息. 2009(04).
[2]尹桂娟.变风量空调系统及其优势探讨[J].中国科技财富. 2009(04).
[3]何建平.变风量空调系统控制方法对比研究[J]. 制冷与空调(四川). 2009(02).
[4]刘杰. 变风量空调系统的设计[J]. 装备制造. 2009(04).
[5]刘燕华，闫珺，刘鹏.变风量空调系统末端计算与选型[J].暖通空调. 2009(11).
控制变量范文第5篇
【关键词】变风量空调、控制系统、设计与应用
一、前言
变风量空调的设计是随着人们生活水平的提高以及生活需求提高发展起来的新型空调系统，并在当今世界成为空调系统的主流设计。变风量空调可以满足不同地区不同区域的空调负荷以及室内环境参数的变化，其原理是改变风机的频率，系统就能使空调的送风量得以自动变化和调节，以便实时的满足人们对室内温度的环境要求。
二、变风量系统的概述
变风量系统20世纪60年代诞生在美国，是目前国内大中型建筑工程中新型的一种空调方式。按处理空调负荷所采用的输送介质分类，变风量空调系统是属于全空气式的一种空调方式，即全空气系统的一种，该系统是通过变风量箱调节送入房间的风量，并相应调节空气处理机组的风量来控制某一空调区域温度的一种空调系统。变风量系统运行工况是随时变化的，它必须依靠自动控制才能保证空调系统最基本的要求――适宜的室温、足够的新鲜空气、良好的气流组织、正常的室内压力。
三、变风量空调自动控制系统的设计分析
1、变风量空调风阀的工作流量特性对自动控制系统和节能的设计分析
按照与压力的关系可以分为压力相关型和压力无关型两种。
压力相关型单风道变风量空调末端控制箱的作用与普通调节风阀加风阀执行器和控制器的作用无异，该类型的控制箱由四个部件构成：风阀、风阀执行器、控制器以及温度传感器。其风量控制是由VAVBOX风阀上游的静压来决定的。当VAVBOX风阀上游的静压在外界条件下发生改变时，风阀的开度能随着静压的改变而做出一定的变化，就使得变风量空调的风量得以变化。单风道变风量空调末端控制箱被动风量的变化能引起室温发生改变，压力相关型也只是相对于压力无关型来说的。
压力无关型单风道变风量空调末端控制箱与压力相关型单风道变风量空调末端控制箱的区别是在其基础上加装了风速传感器，是一种风量控制与室温控制相结合组成串联回路的单风道变风量空调末端控制箱。当室温与变风量空调系统设计的有偏差时就会自动调节风量的值，系统就会根据风量的偏差值来控制空调风阀的开度。
2、温度控制对变风量自动控制能力的影响
温度对变风量自动控制能力的影响是通过单风道变风量空调末端控制箱可调比以及定送风温度和变送风温度得以实现。其中风量可调比=最大设计风量/最小工作风量，它是反应空调调节能力的重要指标之一，最大设计风量一般取的是空调系统的设计风量，而最小工作风量取的是风速传感器的测量下限值，或者是最小新风量和室内气流组织所限制的最小送风量，取三者中的最大值为准。
变送风温度控制相较于定送风温度控制有十分显著的优势，其显热可调比可以调节为无穷大，因此其控制能力远远强于定送风温度控制，在变风量空调系统中实施的是变风量以及变送风温度，其本质可以归结为变显热控制。因此温度对于变风量空调自动控制系统的影响主要体现在变送风温度控制。
四、变风量空调系统设计实例分析
1、具体事例
山东青岛某甲级写字楼宇，建筑总面积22万平方米，高度240m。其中楼上53层楼下3层，外部使用钢结构框架，内部使用剪力墙核心筒。青岛主要受到温带大陆性气候影响。
2、整体楼宇空调系统设计要求
由于建筑面积巨大，所带来的空调系统设计较为复杂。所要求的大空间周边使用变风量全空气系统，会所区、车库、存储室等大空间区域，运用空气定风量送风系统，电梯，餐厅采用的空调系统是变风量全空气低速送风系统。
写字楼办公区域主要分为内区和外区，这里按要求都采用单风道变风量空调系统，并要求不同的标准层内设置东西两个方向上的送风系统，每个送风系统内都包含3个朝向的房间。在空间系统末端安装单风道变风量装置。此外，为了冬季工作要求，必须在外区安装热水加热管，进行温度提升。
办公区域内每层都要有两个空调机房，空调机房安装5太变风量空调机组，实行双风机系统，并运用送回风机变频控制。楼层间的空气使用百叶进行更新。此外，空调机组均安装全热交换器，以此提高排风所带余热。
3、空调系统控制的实行
该栋写字楼的温度控制是由VAV控制器组成，由主副环串级调节系统实现。主环是定值调节系统，利用室内温度作为参考，副环是随即调节系统，可将风道空气流量作为副参数。工作时候VAV控制器先对比室内和预订的温度间的差值，利用PID控制算法，将数据实时传输到副环。副环在VAV的控制器控制下，比较空气流量和主环传输的数值，并在PID算法控制下，通过末端装置对室内温度进行调节。
该写字楼内的空调系统中，控制空调机组送风方法使用总风量控制法。该控制方法需要计算VAV末端总风量数据，读取出末端风量，计算出所需要的总风量。经过大量实验，证实转速和风机风量近似正比关系。在实际工作中，发现所需总风量的转速低于风机实际转速，此为表示风机转速高出预定值，适当关掉末端风阀。
冬季如盘管温度未达到防冻保护温度的要求，防冻开关应该及时发出警告，立刻将加湿阀和新风阀关闭，及时打开热水阀，并且调节到全开状态，避免冻裂盘管。
五、变风量空调自动控制系统的节能
整个变风量空调系统在检验合格进入运行之后，使用DDC控制网络，能够在系统的软件上测量到某一时间段之内，某个房间的温度控制曲线。即使某一建筑物不同房间的负荷量变化较大，由于房间设计温度值的变化一直在房间实际温度变化值之内，所以说变风量空调自动控制系统也能够满足不同房间对于室内温度和舒适程度的具体要求。
在该系统经过一段时间的实际运行之后所进行的实地分析中可以看出，该系统不仅仅能够弥补定风量空调系统难以实现室内温度变化的具体要求，而且还因为该系统实际的装机容量小于设计的最大负荷，可以按照实际情况的需要随时调整室内温度，降低风机的送风量，利用变频器来降低空调系统各个机组的运行频率，这样不仅仅能够节约初装的成本，更可以实现建筑物的节能要求。
六、结束语
变风量空调系统运行的关键是要控制系统的合理性及有效性，随着我国自动化控制系统的研究和发展逐渐深入，应用变风量空调系统的自动控制系统设计也会更加完善，同时由于今年来智能化控制系统的发展，变风量空调系统的设计也开始引入这种方法来提高自动控系统的控制效率。尽管如今的智能控制已经在变风量空调自动控制中发挥了一定的作用，但是真正应用于实践的在国内还很少，这需要更多的学者去研究和实践。
参考文献：
[1]张飞燕、徐荞芬，《浅谈变风量空调系统设计中的几种智能控制》，【J】，职业案例秦皇岛技师学校，2013
