汽车废热回收利用型空调控制系统的设计与研究

摘要

能源是制约现代工业迅速发展的一个重要因素，汽车行业是能源消耗大户，汽车空调作为汽车的重要组成部分，研究汽车空调的节能环保是促进汽车节能减排的一个重要方面，对于发展节能汽车产业具有战略意义。本文研究的内容是汽车废热回收利用型空调控制系统的设计与研究，汽车空调控制系统关系到空调的控制效果与精度。实现废热回收利用型空调的高效控制，解决了汽车废热型空调推广中的温度控制难题，为促进我国汽车空调系统节能发展提供了有力的技术保障。
　　本文的研究内容主要有以下三点:
　　1.汽车废热回收利用型空调系统的设计
　　根据汽车废热的排放形式，设计了烟气换热器与水换热器，以及分别用于高温和低温热量存储的蓄热器与蓄冷器。结合溴化锂制冷机组，构建了从热量收集到制冷输出的汽车空调系统，并详细阐述了空调系统的工作原理。
　　2.空调控制系统中的温度采集与控制原理
　　本文提出的汽车废热回收利用型空调控制系统的触摸式控制是以车厢温度为控制基点，控制器接收来自温度采集模块的温度信息与用户设定温度信息，结合模糊控制算法来利用PLC可编程控制器完成空调系统内水泵和风机转速的控制，最终实现车厢温度调节。
　　3.结合模糊控制算法的空调控制系统的应用分析
　　通过对比分析汽车车内环境温度仿真系统效果。和结合模糊控制算法以及软硬件平台的空调控制系统的实际应用效果，验证了汽车废热回收利用型空调控制系统的可靠性与实用性。
　　文章就是围绕以上三个部分，对如何利用废热回收利用型空调控制系统来完成车厢温度控制进行了详细的论述。

目录

摘要

1．绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 汽车节能减排的政策导向与研究现状

1．2．1 国内外关于汽车节能减排的发展政策与导向

1．2．2 汽车废热回收利用型空调研究现状

1．3 汽车空调系统控制技术发展历程和研究现状

1．4 汽车废热回收利用型空调与传统空调的对比分析

1．4．1 传统分体式空调和中央空调的特点

1．4．2 传统汽车空调的特点

1．4．3 汽车废热回收利用型空调的特点

1．4．4 传统汽车空调与废热回收利用型空调对比分析

1．4．5 汽车空调系统的控制难点

1．5 本文的主要研究内容和结构安排

2 汽车废热回收机制与溴化锂制冷原理

2．1 溴化锂制冷机组技术背景与基本原理

2．1．1 溴化锂制冷技术背景

2．1．2 溴化锂制冷原理

2．2 汽车空调废热回收机制与蓄热原理

2．3 本章小结

3 汽车废热回收利用型空调系统设计方案与控制原理

3．1 废热回收利用型汽车空调系统的设计方案

3．1．1 控制回路一分析

3．1．2 控制回路二分析

3．1．3 控制回路三分析

3．2 空调控制系统中的温度控制原理

3．2．1 空调常用工况工作原理

3．2．2 空调系统三种工作模式的控制方法

3．2．3 空调调节中的能量补给原理

3．2．4 空调系统控制对象的建立

3．3 本章小结

4 汽车车厢内环境温度仿真

4．1 仿真概述

4．2 仿真系统各部分模型建立

4．2．1 汽车室内空气总得热量

4．2．2 通过车体围护结构传入的热量

4．2．3 太阳辐射的热量

4．2．4 人体散热

4．2．5 室外空气带入热量

4．2．6 发动机室传入热量

4．2．7 干扰模块

4．2．8 车内温度仿真系统模块

4．3 车内热负荷分析

4．4 本章小结

5 模糊控制器

5．1 执行结构的模糊控制

5．1．1 风机转速的模糊控制

5．1．2 执行机构控制上的协调

5．2 汽车空调系统温度控制仿真结果分析

5．3 本章小结

6．汽车空调控制系统软硬件设计与应用

6．1 空调控制系统的硬件设计

6．1．1 主控制器

6．1．2 温度采集模块

6．1．3 PLC可编程控制器

6．2 空调控制系统的软件设计与控制策略

6．2．1 控制系统的应用环境

6．2．2 控制系统的软件设计

6．2．3 控制系统组态软件简介

6．2．4 结合控制算法的系统温度控制策略

6．3 汽车空调控制系统应用实况

6．3．1 创建工程文件与添加数据变量界面

6．3．2 控制系统运行主界面

6．3．3 控制系统温度采集点温度显示界面

6．3．4 控制系统温度以及风速设定界面

6．4 本章小结

7 总结与展望

7．1 论文工作总结

7．2 论文工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研工作

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