[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

说明书

本发明公开了基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统，具体涉及制冷设备领域，其包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器、溶液泵、节流装置以及连接管道构成的溴化锂制冷机组和非线性控制器，本发明针对溴化锂机组为非线性、多变量、大时滞、强耦合等被控对象特点，提出多变量非线性控制策略，无模型自适应控制器(MFAC)可以在系统运行过程中获得环境和被控制对象的未知信息，不断积累控制经验，改进系统品质，具有搜索、识别、记忆、修改和优化等功能，特别适用于解决非线性控制问题。

技术领域

本发明涉及制冷设备领域，尤其涉及基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统。

背景技术

目前，我国的制冷设备主要以电力为能源，而我国随着国力不断增强，成为世界上的能源消费大国。能源短缺问题日益突出，消耗量更是与日俱增，近年来我国能源消费增量甚至占到了全球能源消费增量的三分之一，制冷设备消耗电量占到全国总耗电量7％左右，因此空调节能，尤其是通过控制方法降低制冷系统的能耗，提高能效比(COP)是具有理论意义和实用价值。

溴化锂吸收式制冷机是一种利用蒸汽、燃油、燃气、热水及各种工业余热为能源获取制冷量的节电型制冷机组，其具有能利用低品位能源、运行安静、制冷量调节范围广和对环境变化的适应能力强等优点，应用于工业生产和办公生活中。

目前，国内外在溴化锂吸收式制冷的实际应用方面，开展了不少相关研究，研究者利用实验、模拟或者两者结合的方法，对溴化锂制冷机组做了性能特性分析或者对溴化锂制冷系统进行了优化设计，目的是研究实用性广泛且更高效地制冷机组，其中，自动控制环节是必不可少的，智能、高效、简洁、可靠、节能的自动控制系统是溴化锂机组系统不断追求的方向，研究吸收式制冷机组节能控制方法对于提高机组的运行品质、降低能耗具有重要意义，因此本发明提出基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出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。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于改进的无模型自适应控制策略吸收式制冷节能系统，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。

优选的，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。

优选的，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))