1. 研究目的与意义
研究背景:仿真系统是指由相应模型及软、硬件组成的,能够对实物系统进行仿真实验, 方便分析、设计、研究的一类系统。仿真系统具有经济、安全、方便等一系列优 势,在人类生活、工作、研究等相关领域得到了快速发展。当前仿真技术已经经历了三代发展:1、第一阶段(20 世纪 60~70 年代):电子计算机有着较快发展,建筑工程 领域也受到其影响。此时,对于计算机的仿真模拟还处于比较简单的状态,基本 上就是把手动计算过程,生搬硬套到计算机,用程序来实现。2、第二阶段(20 世纪 70~80 年代):这一阶段,空调系统的精确模型研究处于研究重点,并出现一些实质性的成果,但它仅限于对外部情况的研究,忽略了对空调系统的内在关注,缺乏环境适应的多样变化。3、第三阶段(20 世纪 80 年代以后):科研人员已经可以运用hvacsim 、空调系统动态热模拟程序为代表的第三代模拟通用程序,实现了新方法的研究与拓展,且通用的模拟程序更为灵活,用户能够自己选择系统部件类型与组合方式。
我国的仿真技术方面典型代表有清华大学、上海交通大学。分别开发了实时动态空调系统仿真设备、开设了制冷系统仿真课程,促进了空调系统仿真的发展,为后续的研究提供了参考与研究思路。当前研究人员为了提高设备性能、改进设备的设计方法等目的,人们建立了一些空气处理设备的数学模型,自动控制方法的角度出发,用温度、相对湿度这两个参,数建立空调系统的仿真数学模型,包括与这两个参数有关的所有空气处理设备。通过组态软件进行虚拟仿真技术的优势在于可以利用目前已有的建模仿真软件的功能和模块,但是当前实验教学手段有关空调系统仍存在局限性,不能很好的了解空调系统运行过程。
研究目的:1、通过组态软件可以在节约硬件成本,贴近实际的情况下模拟各项 设备,直观地得到研究结果,且能模拟设备在不同运行条件下运行状态。通过组态软件进行虚拟仿真技术的优势在于可以利用目前已有的建模仿真软件的功能和模块,相比于实际设备固定的局限性,组态软件能快捷地添加、删除或修改,以此得到的仿真数据来实现空调系统的节能优化。2、通过组态软件搭建空调系统与人的交互性界面,探索人在不同条件下能够实现对空调的不同工况、各个设备的控制。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:
我校的智能建筑综合实验室,已构建了由建筑供配电系统、空调系统、照明系统、安防系统、消防系统等组成的综合智能化系统,为学生全面了解智能化系统的组成与功能提供了实际可运行的平台。但是,这些功能子系统的虚拟仿真功能还不完善,虚拟仿真系统与物理系统之间还缺少有效的互动功能,因此该课题的主要任务就是以空调系统为例,把虚拟仿真系统与物理系统之间的联动关系建立起来。
预期目标:
3. 研究的方法与步骤
研究方法:
1、到实验室现场了解空调风系统、水系统各硬件设备组成情况及运行过程。
2、通过查阅实验室建设相关文献了解各设备型号、plc型号、串口协议。
4. 参考文献
[1]邵双全,高玉平,陈刚等,基于计算机仿真的多联式空调系统控制策略优化设计,制冷技术,2015.2.
[2]傅思劼,基于控制分析的变制冷剂流量空调系统仿真,上海交通大学硕士论文,2013.
[3]王秀华,付保川等,室内光环境质量的模糊综合评价方法研究,苏州科技大学学报,2017.9
5. 计划与进度安排
2022.1.10-02.28,查阅资料,熟悉工作环境及所用工具软件,学习了解现有实验环境中所用空调系统的控制特性;
3.1-3.23,对文献进行整理归纳,写出开题报告,熟悉仿真系统与实物系统的接口,画出功能框图;
3.23-4.6,设计仿真系统与实物系统互动的雏形,并进行系统开发,写出论文提纲;
