智能控制技術(shù)在制冷裝置中的應(yīng)用研究

摘要：制冷裝置主要是研究和選用性能匹配的主機(jī)與輔機(jī)，并有不同的管道連接組成不同特性的制冷系統(tǒng)，是建筑、電力電照、采暖通風(fēng)等工種密切組成的一種裝置。目前在生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展腳步的不斷加快，對(duì)其控制技術(shù)的要求也隨之越來(lái)越高。本文通過(guò)對(duì)制冷裝置自動(dòng)控制技術(shù)的一般情況以及國(guó)內(nèi)外在此方面的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并且深入討論制冷系統(tǒng)的參數(shù)控制技術(shù)，從而對(duì)智能控制技術(shù)在制冷裝置中的應(yīng)用進(jìn)行合理研究。

關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù)；制冷裝置；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：U469.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（b）-0000-00

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，制冷裝置在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、科學(xué)技術(shù)及人們?nèi)粘Ｉ畹戎T多方面都得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是食品冷藏和空氣調(diào)節(jié)，直接關(guān)系到很多部門的工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的需要，已經(jīng)逐漸成為社會(huì)發(fā)展中一種不可或缺的設(shè)備。在制冷系統(tǒng)的運(yùn)行中，如果想要確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定的工作，提高系統(tǒng)運(yùn)行性能，從而達(dá)到節(jié)約資源、降低成本的作用，在系統(tǒng)運(yùn)行中，采用智能控制技術(shù)是不容忽視。

1制冷系統(tǒng)的參數(shù)控制技術(shù)

在制冷裝置中，對(duì)其相關(guān)參數(shù)的有效控制是確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要前提。其中所涉及到的參數(shù)控制主要包括對(duì)系統(tǒng)的制冷劑流量、冷室溫度以及制冷劑工作壓力等幾個(gè)方面的參數(shù)控制。本文以某制冷系統(tǒng)為例，對(duì)系統(tǒng)中所涉及的參數(shù)控制進(jìn)行分析。

1.1系統(tǒng)的制冷劑流量的參數(shù)控制

采用單一蒸發(fā)器的制冷裝置，在對(duì)系統(tǒng)的制冷劑流量進(jìn)行參數(shù)控制的時(shí)候，通常是通過(guò)節(jié)流元件實(shí)現(xiàn)的。節(jié)流元件主要還包括熱力膨脹閥和熱點(diǎn)膨脹閥等幾種類型。每一種類型都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)以及不同的適用范圍。因此，為其參數(shù)的控制也應(yīng)該采取不同的方式。熱力膨脹閥的參數(shù)控制，通常情況下都是滯后于蒸發(fā)器出口制冷劑蒸汽溫度的變化，蒸發(fā)器滯后帶動(dòng)熱力膨脹閥工作，但是這種帶動(dòng)存在一定的不穩(wěn)定性，因此還要在蒸發(fā)器的出口管路上加裝蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)閥來(lái)確保制冷劑蒸發(fā)的穩(wěn)定性。

1.2冷室溫度的參數(shù)控制

對(duì)制冷設(shè)備的溫度控制是制冷系統(tǒng)自動(dòng)化控制的一個(gè)基本工作。制冷設(shè)備根據(jù)不同的分類原則可以分為多種類型，對(duì)于采用單一蒸發(fā)器的制冷裝置來(lái)說(shuō)，在對(duì)冷室溫度的參數(shù)進(jìn)行控制的時(shí)候，所采用的最普遍的方法就是利用雙位溫度控制器對(duì)壓縮機(jī)的開停進(jìn)行直接控制。在冷室的溫度達(dá)到所控制溫度下限的時(shí)候，冷室的溫度控制器就會(huì)自動(dòng)將蒸發(fā)器的供液電磁閥關(guān)閉，從而使制冷劑停止向蒸發(fā)器供液。然而，當(dāng)任意一個(gè)冷室的溫度回升到設(shè)定的上限的時(shí)候，冷室溫度控制器就會(huì)自動(dòng)將壓縮機(jī)重新起到，從而達(dá)到對(duì)冷室溫度進(jìn)行控制的作用。

1.3制冷劑工作壓力的參數(shù)控制

在制冷裝置系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)其制冷劑工作壓力的參數(shù)控制是非常重要的，需要將冷凝壓力維持在一個(gè)特定的范圍內(nèi)才能確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。壓力過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致制冷裝置無(wú)法正常運(yùn)行。因此，必須對(duì)冷凝壓力進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，使其穩(wěn)定在要求的范圍內(nèi)。只有這樣，才能夠確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)制冷劑工作壓力的參數(shù)控制主要包括水冷式冷凝器的冷凝壓力調(diào)節(jié)和風(fēng)冷式冷凝器的冷凝壓力調(diào)節(jié)兩種，對(duì)于這兩種冷凝器的冷凝壓力調(diào)節(jié)可以通過(guò)水量調(diào)節(jié)閥和改變風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2國(guó)內(nèi)冷庫(kù)的發(fā)展

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，各類食品、果菜的存儲(chǔ)量大量增加，冷庫(kù)作為食品低溫流通的中樞紐帶，在國(guó)內(nèi)外均得到了廣泛的應(yīng)用。隨著人們對(duì)其發(fā)展的高度重視，對(duì)冷庫(kù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要求也越來(lái)越高，各個(gè)國(guó)家在此方面都得到了良好的發(fā)展。

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷提高，國(guó)內(nèi)冷庫(kù)發(fā)展也得到了相關(guān)部門的高度重視，不僅在建筑規(guī)模上進(jìn)行了擴(kuò)大，而且在技術(shù)上也不斷實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。從1955年至今，我國(guó)冷藏事業(yè)的發(fā)展仍然沒(méi)有得到明顯的突破，大部分冷庫(kù)仍然采用以氨為制冷劑的集中式制冷系統(tǒng)，由于這種冷卻設(shè)備金屬耗量大，冷卻效率也不理想，因此，在國(guó)外很少被應(yīng)用。冷庫(kù)自動(dòng)控制從20世紀(jì)70年代開始在我國(guó)應(yīng)用以來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)幾十年的冷庫(kù)自動(dòng)化實(shí)踐和應(yīng)用，冷庫(kù)自動(dòng)化控制也具有了一定的優(yōu)越性。

3智能控制技術(shù)及應(yīng)用

3.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及其在制冷裝置中的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由大量的處理單元通過(guò)相互連接來(lái)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中所涉及到的處理單元雖然比較簡(jiǎn)單，但是其構(gòu)成的系統(tǒng)卻是非常復(fù)雜的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大致可以分為前饋式網(wǎng)絡(luò)、輸出反饋的前饋式網(wǎng)絡(luò)以及反饋型全互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等幾種類型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在我國(guó)目前社會(huì)發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在制冷裝置的發(fā)展中，更是得到了高度重視。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在制冷裝置中所起到的作用是對(duì)其設(shè)備故障進(jìn)行診斷，經(jīng)過(guò)制冷裝置方面的專業(yè)人員經(jīng)過(guò)多年的研究，嘗試將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于制冷裝置故障診斷中，將其與專家系統(tǒng)充分的結(jié)合起來(lái)，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，將其快速識(shí)別能力充分發(fā)揮出來(lái)。事實(shí)證明，利用此項(xiàng)技術(shù)對(duì)制冷裝置故障進(jìn)行診斷能夠起到良好的效果。

3.2模糊控制技術(shù)及其在制冷裝置中的應(yīng)用

模糊控制的核心就是利用模糊集合理論，把人的控制策略的自然語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠接受的算法語(yǔ)言所描述的控制算法。這種方法可有有效實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，在我國(guó)制冷裝置中得到了廣泛的應(yīng)用。

就我國(guó)目前制冷裝置中所使用的模糊控制技術(shù)來(lái)看，系統(tǒng)主要采用的是二維模糊控制器來(lái)進(jìn)行工作，在將模糊控制量精確化的前提下，如果冷庫(kù)溫度偏高而且溫度偏差的斜率變化為負(fù)值，那么采用這種方式，可以有效將冷室溫度進(jìn)行控制。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，制冷裝置作為社會(huì)發(fā)展過(guò)程中一種不可或缺的設(shè)備，對(duì)其控制技術(shù)的要求會(huì)逐漸提高。因此，相關(guān)的技術(shù)人員必須要綜合國(guó)內(nèi)外此方面的發(fā)展現(xiàn)狀與優(yōu)勢(shì)，結(jié)合我國(guó)制冷裝置中的不足，從而對(duì)制冷裝置控制技術(shù)進(jìn)行不斷的完善，努力實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化，從而達(dá)到從根本上提高我國(guó)制冷裝置的控制技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]潘湘高.智能控制技術(shù)在制冷裝置中的應(yīng)用研究[D].湖南大學(xué).2004.

[2]柳建華，王瑾.智能控制變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的研制[J].制冷技術(shù).2002（04）.

[3]李慧宇，彭苗，杜建通，申江.制冷裝置自動(dòng)控制技術(shù)與發(fā)展[J].保險(xiǎn)與加工.2001（01）.

[4]陳壽平，蔣旭平，王海民，姚新紅.人工智能在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置中的應(yīng)用研究[J].計(jì)量技術(shù).2005（12）.