论文题目：基于变频技术的YZ25型客车空调控制系统的改进设计与研究
摘要：随着我国经济发展和铁路的不断扩张,越来越多的旅客出行交通工具的第一选择为列车。我国目前除了飞速发展中的高速铁路,普通铁路客车的运力也占有很大比重。然而,普通铁路客车的空调系统仍存在着很多问题,如温度波动大、空气干燥、氧气含量不足等,造成旅客的很多不舒适如头闷、感到寒冷、口干舌燥等,极大的影响了旅客的乘车体验。针对当前普通铁路客车的大量需求以及其空调系统存在的问题,本文完成了基于变频技术的YZ25型客车空调控制系统的改进设计。本文以YZ25型客车为研究对象,以提升旅客舒适度为目标,对客车空调控制系统进行具体的改进设计。论文主要研究主要内容如下:（1）针对铁路客车空调的舒适性问题,引入预测平均评价（Predicted Mean Vote,PMV）指标,采用间接PMV方法计算铁路客车空调的最佳设定温度,从根本上将关乎到人体热舒适的各个因素都考虑进去。（2）建立铁路客车车厢温度环境模型,为之后的铁路客车空调控制系统的设计和仿真提供极大便利和效率。（3）通过分析国内现行YZ25型客车空调的运行原理以及其控制方案,选出压缩机、通风机和新风门三个主要机构进行控制方案改进设计。并设计铁路客车空调模糊控制器,通过Simulink对该控制器进行仿真分析,确定了控制算法的有效性和可靠性。（4）选用西门子公司的S7-200型PLC作为铁路客车空调控制系统的控制核心,选用步科公司的ET070型7英寸触摸屏作为人机界面。通过组态软件完成铁路客车空调控制系统的操作界面设计,通过S7-200与触摸屏、各个传感器以及空调执行机构的连接,实现对铁路客车空调的控制,为在现场应用控制装置的研究奠定了基础。本文通过将人体舒适度纳入到空调最佳温度的计算和设定中,从根本上保证了空调是提升舒适度的功效;建立了车厢温度环境模型,并采用变频控制技术,重新设计了客车空调模糊控制器,通过仿真分析对比,证明了控制算法的有效性和可靠性。以PLC为控制核心,触摸屏作为人机接口,完成了铁路客车空调控制系统的软硬件设计,对铁路客车空调舒适性的改善具有现实意义。
关键词：铁路客车空调;模糊控制;变频技术;PMV
学科专业：测试计量技术及仪器
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的及意义
1.3 研究现状
1.4 主要研究内容
1.5 论文章节及安排
2 铁路客车空调系统的工作原理
2.1 客车空调的基本原理
2.2 KLD29型列车空调简介
2.3 变频空调的工作原理
2.4 控制对象的选取
2.5 本章小结
3 车厢温度环境模型的建立
3.1 概述
3.2 各部分热量功率的计算
3.3 本章小结
4 模糊控制器的设计
4.1 预测平均评价指标（PMV）
4.2 模糊控制器的设计
4.2.1 压缩机模糊控制
4.2.2 通风机模糊控制
4.2.3 新风门开度模糊控制
4.3 本章小结
5 铁路客车空调控制系统仿真及分析
5.1 概述
5.2 车厢温度仿真模块
5.3 铁路客车空调控制模块
5.4 仿真及分析
5.5 本章小结
6 铁路客车空调控制系统软硬件设计
6.1 空调控制系统概述与控制器的选取
6.1.1 空调控制系统概述
6.1.2 列车空调控制器的选取及PLC简介
6.2 空调控制系统选型及连接
6.2.1 PLC的选型
6.2.2 PLC的I/O分配
6.2.3 变频器概述及选型
6.2.4 传感器及触摸屏选型
6.2.5 PLC的电气连接图及控制主电路图
6.3 空调控制系统软件设计
6.3.1 空调控制系统分析
6.3.2 模糊控制的PLC实现
6.3.3 人机界面设计
6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献