[发明专利]基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统

权利要求书

1.基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统，其特征在于，包括发生器、冷凝器、冷却塔、膨胀阀、蒸发器、空调、冷冻水泵、冷冻水箱、吸收器、溶液热交换器、溶液泵、节流装置、热水锅炉、热水泵、以及连接管道构成的溴化锂制冷机组和非线性控制器，非线性控制器采用无模型自适应控制器。

2.根据权利要求1所述的基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统，其特征在于，所述基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统的具体流程如下：

S1、制冷机组运行过程中，当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水加热后，溶液中的水不断汽化；

S2、水蒸气进入冷凝器，被冷却水降温后凝结；随着水的不断汽化，发生器内的溶液浓度不断升高，进入吸收器；

S3、当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的；

S4、在上述步骤过程中，低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收，溶液浓度逐步降低，由溶液泵送回发生器，完成整个循环。

3.根据权利要求1所述的基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统，其特征在于，所述无模型自适应控制器基于据驱动的控制算法下运行，无模型自适应控制(MFAC)最大特点不用依赖被控对象的数学模型，并能根据系统的输入输出数据计算相应的控制量和估计值，由于算法只有一个在线更新的参数，故可以采用在线I/O的数据，来进行控制器参数的计算，从而消除了系统的未建模动态，故具有极强的鲁棒性；

一般离散时间非线性系统可统一表述为：

y(k+1)＝f(y(k),y(k-1),···,y(k-n_y),u(k),u(k-1),···,u(k-n_u))

其中，y(k)、u(k)分别表示系统k时刻的输入与输出；n_y、n_u代表系统的未知阶次，f(···)代表未知的非线性函数，其中CFDL数据模型可表示为：

y(k+1)＝y(k)+φ(k)Δu(k)

CFDL-MFAC控制方案如下：

如果或|Δμ(k-1)|≤ε或

其中，λ＞0，μ＞0，ρ∈(0，1]，η∈(0，1]；ε是一个充分小的正数；是的初值。

4.根据权利要求1所述的基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统，其特征在于，所述溴化锂制冷机组的系统采用自抗扰控制方法进行多输入多输出控制，在提高系统的动态特性和稳态性能的同时又能满足鲁棒性和抗扰性的要求，自抗扰控制方法(ADRC)主要由三个部分组成，自抗扰控制方法包括跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)和非线性误差反馈控制(NLSEF)，在对自抗扰控制器进行设计时，仅利用辨识得到的数学模型的阶数设计控制器的阶数，对于未辨识的系统动态部分通过扩张状态观测器估计并补偿，同时也估计补偿外部扰动。

5.根据权利要求1所述的基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统，其特征在于，所述跟踪微分器(TD)：安排跟踪的过渡过程并提取微分：

其中u＝fhan(x₁,x₂,r,h)为快速控制最优综合函数，

扩张状态观测器(ESO)：观测系统状态并估计系统内部和外部总扰动，

扩张状态观测器：

非线性状态误差反馈：根据误差得到控制量，

u₀＝k₁fal(e₁,α₁,δ)+k₂fal(e₂,α₂,δ)

u₀＝fhan(e₁,e₂,r,h)。

6.根据权利要求1所述的基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统，其特征在于，所述蒸发器、空调、冷冻水泵和冷冻水箱构成冷冻水循环回路，吸收器、冷凝器、冷却塔和膨胀阀构成冷却水循环回路，热水锅炉、热水泵构成热水循环回路。