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变频冰箱系统动态特性及控制策略研究

作　者: 吴晓杰
导　师: 沈希
学　校: 浙江工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 变频制冷压缩机热力性能环境试验室变频冰箱温度模糊控制
分类号: TB657.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

冰箱的保鲜、节能已成为消费者在购买冰箱过程中的主要依据。变频冰箱系统以其出色的控温效果和运行效率,具有良好的市场前景。因此,研究冰箱的控制策略十分有意义。传统的定频冰箱因其温度起伏大,不利于食品保鲜,而且定频冰箱噪音大,能耗高。此外,冰箱温度的控制系统是一个复杂的系统,温度变化往往是非线性、时变、滞后的。因此,本文采用模糊控制,研究变频冰箱的控制策略。本文的主要工作如下:(1)分析了制冷压缩机的工作循环和热力性能,通过实验获取了变频制冷压缩机的制冷量、轴功率和COP与运行工况的关系。(2)介绍了制冷系统的数学模型,明确了各个参数之间的物理意义,分析了压缩式冰箱制冷系统的工作原理。(3)为了检测冰箱的性能指标,搭建了冰箱测试用环境试验室,完成了试验室的软硬件设计。(4)设计了变频冰箱的温度模糊控制策略,在冰箱测试用环境试验室内进行了实验论证。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-18
  1.1 课题的背景及意义  11-12
  1.2 课题的研究现状  12-16
    1.2.1 制冷压缩机的发展  12
    1.2.2 冰箱制冷系统的发展  12-15
    1.2.3 小型压缩式制冷系统控制技术现状  15-16
  1.3 课题来源及研究内容  16-18
第二章变频制冷压缩机热力性能研究  18-35
  2.1 制冷压缩机的理论循环和热力性能  18-20
    2.1.1 单级往复式压缩机的理论循环  18-19
    2.1.2 单级往复式压缩机的热力计算  19-20
  2.2 制冷压缩机的实际循环和热力性能  20-23
    2.2.1 单级往复式压缩机的实际循环  20-21
    2.2.2 单级往复式压缩机的实际性能  21-23
  2.3 变频制冷压缩机热力性能的实验研究  23-34
    2.3.1 实验目的  23
    2.3.2 实验系统  23-25
    2.3.3 实验方法  25-27
    2.3.4 实验结果和讨论  27-34
  2.4 本章小结  34-35
第三章制冷系统动态特性分析  35-47
  3.1 建立数学模型的基本方法  35
  3.2 制冷系统分布参数模型和集中参数模型的关系  35-36
  3.3 单级压缩制冷系统  36-37
  3.4 制冷系统动态特性描述  37-41
    3.4.1 冷凝器数学模型  37-39
    3.4.2 毛细管数学模型  39
    3.4.3 蒸发器数学模型  39-41
  3.5 压缩式冰箱制冷系统的工作原理  41-46
    3.5.1 压缩式制冷系统的理论循环和热力计算  41-44
    3.5.2 压缩式制冷系统的实际循环和热力计算  44-46
  3.6 本章小结  46-47
第四章冰箱测试用环境试验室构建  47-59
  4.1 冰箱测试用环境试验室硬件构建  47-49
  4.2 软件设计  49-54
    4.2.1 环境试验室温度控制策略设计  50-51
    4.2.2 通讯子系统设计  51-52
    4.2.3 数据管理子系统设计  52-54
  4.3 测试系统标定  54-58
  4.4 本章小结  58-59
第五章变频冰箱控制策略的研究及实验论证  59-78
  5.1 控制策略分析  59-60
  5.2 变频冰箱温度模糊控制器设计  60-67
    5.2.1 模糊控制器的设计  60-65
    5.2.2 变频冰箱温度模糊控制的实现  65-67
  5.3 变频冰箱温度模糊控制的实验论证  67-77
    5.3.1 实验系统  67-69
    5.3.2 实验内容  69
    5.3.3 实验结果  69-77
  5.4 本章小结  77-78
第六章结论与展望  78-80
  7.1 论文总结  78
  7.2 研究展望  78-80
参考文献  80-83
致谢  83-84
攻读学位期间参加的科研项目和成果  84

变频冰箱系统动态特性及控制策略研究

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