楼宇温控系统simulink仿真实例VIP专享

楼宇温度控制系统 simulink 仿真1楼宇温度控制系统 simulink 仿真1 目的通过建立楼宇温度控制系统，学习 simulink 常用模块的使用、参数设置以及 simulink 仿真的基本流程。2 Matlab 相关模块的说明2.1 版本：Matlab2017b2.2 可能用到的模块加法器：sum，多个变量求和；增益器:Gain,按比例增大输入；积分环节:对输入求积分；Contant：产生一个常量，是 source 中最常用的一种；Relay：滞环比较器（迟滞比较器），一般用作有波动系统的缓冲；Sin 模块：产生正弦信号，模拟交变信号；Scope 模块：示波器；FlaotingScope:浮动示波器（无需连接）；Subsystem 模块：将基本单元圭寸装成一个模块。3 楼宇温控系统的组成3.1 楼宇温控系统组成2加热器（被控对象）、调温器（控制器）和房间（环境）。和家庭空调系统类似。系统简图见下图 1。图 1 楼宇温控系统简图3.2 楼宇温控系统的基本过程1）调温器（Thermostat）对加热器发出加热信号，控制加热器（Heater）启动加热，加热器产生恒定温度的和速率的加热空气。2）加热气体被送到房间内和房间内空气产生热交换，将房间（Room）空气加热，同时房间内等体积的空气被抽送到加热器,循环加热，直至温度达到设定值，加热器停止加热。3）房间内的空气和室外空气存在热交换，导致房间内有热量损失。3.3 室内温度控制的机理分析及建模1）楼宇中央空调一般采用恒温输出，即加热器设定温度为固定值(T_Heater 二常数，单位°C),加热器输出恒定质量速率的加3热气体 M(kg/h)。2) 加热器产生的热增益:dQ/dt 二 M*C*deltaT(热量公式)，C是空气的比热。3) 室内空气与室外空气通过门窗、墙壁等进行热交换。其作用机理满足热导(热阻)方程：R=(T1-T2)/P,其中 P 为功率,R 为热阻(单位 C/W)则 P 二(T1-T2)/R,即 dQ/dt=P=(T1-T2)/RodQ/dt 表示室内空气和室外空气进行交换产生的热增益。4 楼宇温控系统建模楼宇温控系统的简单模型如下图 2。图 2 楼宇温控系统模型4.1 调温器(Thermostat)输入信号为：室内温度信号及设定温度信号。如果设定值高于室内温度值，调温器模型将向加热器模型发送“打开”言号(l)o否则向加热器输出“关闭”信号(0)o 为了防止加热器在临界温4度处频繁启动以及关闭，设置一个 Relay 模块，阈值上限设置为 3,下限设置为 0,超过上限输出为 1,否则输出为 0。意即当设定温度超过实际温度 3°C 以上时，加热器工作，否则不工作。4.2 加热器(Heater)输入为...