Luận văn điều khiển đa biến hệ thống hvac

i Lời cam đoan Tôi cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2012 (Ký tên ghi rõ họ tên) Mạnh Lê Hoàn ii Lời cảm ơn Sau thời gian học tập nghiên cứu trường, học viên hồn thành đề tài tốt nghiệp cao học Để có thành này, học viên nhận nhiều hỗ trợ giúp đỡ tận tình từ thầy cơ, gia đình, quan bạn bè Học viên xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, chân thành đến Thầy TS Ngô Văn Thuyên, người tận tình trực tiếp hướng dẫn học viên thực hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn đến tất q Thầy Cơ trường Đại học Giao Thơng Vận Tải Thành phố Hồ Chí Minh trang bị cho học viên lượng kiến thức bổ ích, đặc biệt xin chân thành cảm ơn q Thầy Cơ Khoa Điện – Điện Tử Phòng Quản Lý Đào Tạo Sau Đại Học tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ cho học viên nhiều trình học tập thời gian làm luận văn Học viên xin gởi lời cảm ơn chân thành đến đồng nghiệp, gia đình, bạn bè giúp đỡ cho học viên nhiều, tạo cho học viên niềm tin nỗ lực cố gắng để hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn ! iii Mục Lục Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục Lục iii Danh Mục Hình Vẽ vii Danh Sách Các Bảng x CHƯƠNG Tổng Quan 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu giới hạn đề tài 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Ứng dụng đề tài 1.5 Nội dung luận văn CHƯƠNG Tổng Quan Về Hệ Thống HVAC .6 2.1 Giới thiệu sơ lược hệ thống điều hồ khơng khí 2.1.1 Biểu diễn q trình điều hồ khơng khí đồ thị Carrier 2.1.2 Xác định thơng số tính tốn hệ thống HVAC 2.1.2.1 Xác định thông số nhà ngồi trời .9 i Thơng số tính tốn khơng khí nhà .9 ii Thơng số tính tốn khơng khí ngồi trời iii Bảng tóm tắt thơng số nhiệt độ, độ ẩm tính tốn iv 2.1.2.2 Xác định suất máy điều hòa 10 i Xác định lượng nhiệt thừa phòng .10 ii Xác định lượng nhiệt ẩn tỏa phòng 11 iii Xác định lượng nhiệt ẩn không khí từ ngồi đem vào 11 iv Xác định lượng khơng khí qua dàn lạnh nhiệt độ thổi vào khơng gian điều hịa đồ thị Carrier 13 2.2 Giới thiệu sơ đồ HVAC tổng thể 15 2.3 Giới thiệu số sơ đồ HVAC thông dụng Việt Nam .16 2.3.1 Sơ đồ điều chỉnh lưu lượng khơng khí cấp vào khơng gian điều hịa .16 2.3.2 Sơ đồ điều chỉnh lượng khơng khí hồi vịng lượng khơng khí vào trước dàn lạnh 17 2.3.3 Sơ đồ điều chỉnh suất lạnh .18 2.4 Kết luận 19 CHƯƠNG Mơ Hình Hóa Hệ Thống HVAC 20 3.1 Phân tích sơ đồ điều chỉnh suất lạnh .20 3.2 Mơ hình tốn học khơng gian điều hịa phần tử hệ thống HVAC 22 3.2.1 Mơ hình tốn học khơng gian điều hịa 22 3.2.2 Mơ hình tốn học phần tử hệ thống HVAC 24 3.2.2.1 Mơ hình tốn học dàn lạnh .24 3.2.2.2 Mơ hình tốn học loại cảm biến .26 3.2.2.3 Mơ hình tốn học nhiệt điện trở .27 3.3 Mơ hình tốn học hệ thống HVAC 27 v 3.3.1 Khái quát 27 3.3.2 Quá trình gia ẩm – làm lạnh 29 3.3.3 Quá trình tách ẩm – gia nhiệt 30 3.4 Kết mô mơ hình tốn học .32 3.4.1 Các thơng số sở cho q trình mô 32 3.4.2 Kết mơ khơng gian điều hịa 34 3.4.3 Kết mô dàn lạnh 36 3.4.4 Kết mô điện trở 37 3.4.5 Kết mô hệ thống HVAC 37 CHƯƠNG Thiết Kế Và Mô Phỏng Bộ Điều Khiển 42 4.1 Giải thuật điều khiển 42 4.2 Xây dựng điều khiển kết mô 43 4.2.1 Xây dựng điều khiển 43 4.2.2 Kết mô 45 CHƯƠNG Kết Quả Thực Nghiệm 50 5.1 Mô tả phần cứng hệ thống HVAC 50 5.1.1 Phần khí 50 5.1.2 Phần mạch điện - điện tử 52 5.1.3 Phần thu thập liệu thông qua card PCI-1711U 55 5.2 Thu thập xử lý tín hiệu 56 5.2.1 Tín hiệu nhiệt độ .56 vi 5.2.2 Tín hiệu độ ẩm 58 5.2.3 Kết nối vào – mơ hình thực nghiệm .59 5.3 Kết thực nghiệm 61 CHƯƠNG Kết Luận Và Hướng Phát Triển Của Đề Tài .64 6.1 Kết luận 64 6.1.1 Các kết đạt đề tài 64 6.1.2 Hạn chế 64 6.2 Hướng phát triển đề tài 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 67 Phụ lục A: code Matlab “xác định mô hình tốn học khơng gian điều hịa” 67 Phụ lục B: code Matlab “xác định mơ hình tốn học điện trở” 74 Phụ lục C: code Matlab “xác định thơng số vật lý khơng khí” 81 Phụ lục D: code Matlab “mô nhiệt độ hệ thống HVAC” 84 Phụ lục E: code Matlab “mô độ ẩm hệ thống HVAC” 104 Phụ lục F: ma trận khuyếch đại tương đối 124 Phụ lục G: phương pháp IMC (Internal Mode Control) .126 Phụ lục H: code Matlab “chương trình Matlab GUI” 129 Phụ lục I: chương trình C điều khiển van nước lạnh PIC 149 Phụ lục J: chuyển đổi nhiệt độ sang U-I .152 vii Danh Mục Hình Vẽ Trang Hình 2.1 Sơ đồ điều tiết khơng khí Hình 2.2 Q trình điều tiết khơng khí .8 Hình 2.3 Sơ đồ điều hồ khơng khí tổng qt .15 Hình 2.4 Sơ đồ điều chỉnh lưu lượng khơng khí cấp vào khơng gian điều hồ 17 Hình 2.5 Sơ đồ điều chỉnh lượng khơng khí hồi vịng lượng khơng khí vào trước dàn lạnh 18 Hình 2.6 Sơ đồ điều chỉnh suất lạnh 19 Hình 3.1 Sơ đồ điều chỉnh suất lạnh dùng mơ hình hóa .21 Hình 3.2 Các trạng thái khơng khí qua sơ đồ điều chỉnh suất lạnh 21 Hình 3.3 Sơ đồ dòng nhiệt 22 Hình 3.4 Tín hiệu vào - dàn lạnh 25 Hình 3.5 Quá trình thay đổi nhiệt độ, độ ẩm phòng 28 Hình 3.6 Sơ đồ điều khiển nhiệt độ, độ ẩm .28 Hình 3.7 Sơ đồ khối điều khiển nhiệt độ, độ ẩm 29 Hình 3.8 Sơ đồ khối trình gia ẩm – làm lạnh .29 Hình 3.9 Sơ đồ khối trình tách ẩm – gia nhiệt 32 Hình 3.10 Kết mơ khơng gian điều hịa với dàn lạnh 10 kW .35 Hình 3.11 Kết mơ với dàn lạnh 20 kW 35 Hình 3.12 Kết mơ với số lần trao đổi gió 10 35 Hình 3.13 Kết mơ với dàn lạnh 10 kW 36 Hình 3.14 Kết mô với điện trở 10 kW 37 viii Hình 3.15 Mơ hình mơ q trình tách ẩm – gia nhiệt 38 Hình 3.16 Thơng số vật lý khơng khí nhiệt độ 30ºC, độ ẩm 80% 39 Hình 3.17 Thơng số vật lý khơng khí nhiệt độ 22ºC, độ ẩm 60% 39 Hình 3.18 Kết mơ q trình gia nhiệt hệ thống HVAC 41 Hình 3.19 Kết mơ q trình tách ẩm hệ thống HVAC 41 Hình 4.1 Hệ thống tương tác với tín hiệu điều khiển .43 Hình 4.2 Nhiệt độ hệ thống có tín hiệu điều khiển thích hợp .46 Hình 4.3 Độ ẩm hệ thống có tín hiệu điều khiển thích hợp 47 Hình 4.4 Tín hiệu nhiệt độ tác động vào hệ thống 47 Hình 4.5 Đáp ứng hệ thống với tác động nhiệt độ từ bên ngồi 48 Hình 4.6 Tín hiệu độ ẩm tác động vào hệ thống 48 Hình 4.7 Đáp ứng hệ thống với tác động độ ẩm từ bên ngồi 49 Hình 5.1 Phần khí mơ hình HVAC .50 Hình 5.2 Phần mạch điện tử mơ hình HVAC 52 Hình 5.3 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển van nước lạnh .53 Hình 5.4 Sơ đồ mạch in mạch điều khiển van nước lạnh 53 Hình 5.5 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển điện trở 54 Hình 5.6 Sơ đồ mạch in mạch điều khiển điện trở 54 Hình 5.7 Bố trí thiết bị điện – điện tử tủ điều khiển mơ hình HVAC 55 Hình 5.8 Card PCI – 1711U .56 Hình 5.9 Card PCLD – 8710 56 Hình 5.10 Mạch chuyển đổi khuyếch đại tín hiệu nhiệt độ 57 Hình 5.11 Sơ đồ mơ chuyển đổi dịng điện điện áp nhiệt độ 57 ix Hình 5.12 Dung kháng cảm biến thay đổi theo độ ẩm 58 Hình 5.13 Sơ đồ khối chuyển đổi tín hiệu cảm biến ẩm 58 Hình 5.14 Sơ đồ mạch chuyển đổi tín hiệu cảm biến ẩm 59 Hình 5.15 Quan hệ dịng điện độ ẩm tương đối 59 Hình 5.16 Kết nối vào – card PCI-1711 60 Hình 5.17 Tín hiệu vào - Simulink .60 Hình 5.18 Nhiệt độ mơ hình hệ thống HVAC 61 Hình 5.19 Độ ẩm mơ hình hệ thống HVAC 61 Hình 5.20 Tín hiệu điều khiển điện trở 62 Hình 5.21 Tín hiệu điều khiển van nước lạnh 63 Hình G.1 Cấu trúc điều khiển IMC 126 Hình G.2 Cấu trúc điều khiển phản hồi 128 Hình J.1 Sơ đồ mơ chuyển đổi dịng điện điện áp nhiệt độ .152 Hình J.2 Chi tiết RTD 100 .152 Hình J.3 Chi tiết Wheatstone Bridge .153 Hình J.4 Chi tiết Amplifying Circuit .153 Hình J.5 Chi tiết Voltage to Current Converter .153 x Danh Sách Các Bảng Trang Bảng 1.1 Nhiệt độ độ ẩm thích hợp cho sản xuất .2 Bảng 2.1 Nhiệt độ độ ẩm trời 10 Bảng 3.1 Thông số thiết kế yêu cầu 32 Bảng 3.2 Thông số vật lý 33 Bảng 3.3 Thông số thiết kế theo tiêu chuẩn ASHREA 34 Bảng 3.4 Thơng số mơ hình thực tế 40 Bảng 5.1 Các giá trị tương ứng nhiệt độ điện trở .56 Phụ Lục H 139 f1=pi*dtr; beta_c=f2/f1; h=.5*(S1-dng); [ro1,cp1,lamda1,a,muy,nuy1,Pr]=TSVL_khongkhi_kho(tkk1); Fmin=(S1-dng)*(0.16-0.16*delta_c/Sc)*n1; % Be rong coil b=0.16, m wk=Vk/Fmin; % m/s Re1=wk*Sc/nuy1; alpha_1=.203*lamda1/Sc*(dng/Sc)^(-.54)*(h/Sc)^(-.14)*Re1^(.65); alpha_kk=alpha_1; Vn=str2num(drafth)*10^(-3)/3600; w_n=Vn/(pi/4*dtr^(2)); [ro_n,cp_n,lamda_n,muy,nuy_n,beta,Pr_n]=TSVL_nuoc(str2num(draftg)); Re_n=w_n*dtr/nuy_n; alpha_n=lamda_n/dtr*.023*Re_n^(.8)*Pr_n^(.4); Ck=ro1*Vk*cp1; Cn=ro_n*Vn*cp_n; Cmin=min(Ck,Cn); Cmax=max(Ck,Cn); C=Cmin/Cmax; Rn=.0004; % Nhiet tro cau ban phia nuoc Rk=.0003; % Nhiet tro cau ban phia kk k2=[1/alpha_kk+Rk+(Rn+1/alpha_n)*beta]^-1; F2=f2*n2*0.16;% Be rong coil b=0.16, m NTU=k2*F2*10^(-3)/Cmin; epxilon=(1-exp(-NTU*(1-C)))/(1-C*exp(-NTU*(1-C))); Q=epxilon*Cmin*(tkk1-str2num(draftg));% kW tkk2=tkk1-Q/Ck; % Nhiet khơng khí khoi coil tn2=str2num(draftg)+Q/Cn; % Nhiet nuoc khoi coil t_O=tkk2; [h_O,gr_O]=Thongso_KKA_biet_t_phi(t_O,95);% kJ/kgkk h_OH=1.004*t_H+(2500.77+1.84*t_H)*gr_O; % kJ/kgkk Q_sensible=ro1*Vk*(h_OH-h_O); % kW set(handles.Qc_sensible_ans_text,'String',Q_sensible); guidata(hObject, handles); Q_latent=ro1*Vk*(h_H-h_OH); % kW set(handles.Qc_latent_ans_text,'String',Q_latent); guidata(hObject, handles); %%% System modeling a=2.187*10^(-1)+2.09*(10^(-1))*str2num(draftf)-5.71*(10^(2))*(str2num(draftf)^2)+9*(10^(-3))*(str2num(draftf)^3)-5.436*(10^(4))*(str2num(draftf)^4); %coefficents b=7.127*10^(-1)+8.099*(10^(-1))*str2num(draftf)-2.723*(10^(1))*(str2num(draftf)^2)+5.54*(10^(-2))*(str2num(draftf)^3)-4.32*(10^(3))*(str2num(draftf)^4); %coefficents c=-7.128*10^(-1)-5.55*(10^(-1))*str2num(draftf)+1.452*(10^(1))*(str2num(draftf)^2)-2.617*(10^(-2))*(str2num(draftf)^3)+1.86*(10^(3))*(str2num(draftf)^4); %coefficents d=4.082*10^(-1)+1.688*(10^(-1))*str2num(draftf)-2.4*(10^(3))*(str2num(draftf)^2)-4.9*(10^(-3))*(str2num(draftf)^3)+6.862*(10^(4))*(str2num(draftf)^4); %coefficents e=-8.69*10^(-2)-1.15*(10^(-2))*str2num(draftf)-1.33*(10^(2))*(str2num(draftf)^2)+4.5*(10^(-3))*(str2num(draftf)^3)-4.563*(10^(4))*(str2num(draftf)^4); %coefficents m_w=-Q_sensible/(c_pw*(str2num(draftg)-tn2)); %chilled water flow rate capable of effecting air temperature(kg/s) deltaTheta_a=-Q_sensible/(Q_air*rho_a*c_pa); %capable of lowering the air temperature by coil(K) K_cm=deltaTheta_a/m_w; %coil gain(Ks/kg) Phụ Lục H 140 assignin('base','K_cm',K_cm); L_t=n*n1*.2; %effective coil length(m) tau_cm=(5.038+4.763*L_t-L_t^2+1.102*(10^(-1))*L_t^3-4.4*(10^(3))*L_t^4)/(a+b*w_n+c*w_n^2+d*w_n^3+e*w_n^4); %coil time constant(second) assignin('base','tau_cm',tau_cm); K=[m_a*c_pa]/[m_a*c_pa+str2num(draftb)+(n_v*str2num(drafta))/3]; assignin('base','K',K); %%% -Simulation axis(handles.axes1); stepTime=str2num(get(handles.stepTime_edit,'String')); samTime=str2num(get(handles.samTime_edit,'String')); simTime=str2num(get(handles.simTime_edit,'String')); tout=simTime; assignin('base','tout',simTime); options = simset('SrcWorkspace','current'); sim('dehumidity_heat',[],options); plot(tout,Temp) xlabel('Time (second)') ylabel('Temperature (ºC)') title('Temperature indoor') grid on assignin('base','Temp',Temp); % - Executes on button press in Humidity_pushbutton function Humidity_pushbutton_Callback(hObject, eventdata, handles) clc %thong so PID chuan la P=0.05, I=0.001, D=1 % hObject handle to Humidity_pushbutton (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) %%% -Thong so tu giao dien drafta=get(handles.V_r_edit,'String'); draftb=get(handles.AU_i_edit,'String'); draftc=get(handles.Temp_edit,'String'); draft_T=str2num(draftc); assignin('base','draft_T',draft_T); draftd=get(handles.Humidity_edit,'String'); draft_H=str2num(draftd); assignin('base','draft_H',draft_H); drafte=get(handles.rate_edit,'String'); draftf=get(handles.v_a_edit,'String'); draftg=get(handles.theta_wi_edit,'String'); drafth=get(handles.Q_h2O_edit,'String'); drafti=get(handles.tau_H_edit,'String'); tau_H=str2num(drafti)*60; assignin('base','tau_H',tau_H); draftj=get(handles.tau_T_edit,'String'); tau_T=str2num(draftj)*60; assignin('base','tau_T',tau_T); draftk=get(handles.Power_res_edit,'String'); draftl=get(handles.tau_V_edit,'String'); tau_Valve=str2num(draftl)*60; assignin('base','tau_Valve',tau_Valve); draftm=get(handles.D_h_edit,'String'); D_h=str2num(draftm); assignin('base','D_h',D_h); draftn=get(handles.D_temp_edit,'String'); Phụ Lục H 141 D_temp=str2num(draftn); assignin('base','D_temp',D_temp); drafto=get(handles.I_h_edit,'String'); I_h=str2num(drafto); assignin('base','I_h',I_h); draftp=get(handles.I_temp_edit,'String'); I_temp=str2num(draftp); assignin('base','I_temp',I_temp); draftq=get(handles.P_h_edit,'String'); P_h=str2num(draftq); assignin('base','P_h',P_h); draftr=get(handles.P_temp_edit,'String'); P_temp=str2num(draftr); assignin('base','P_temp',P_temp); %%% Thong so ly thuyet rho_a=1.2; %density of air n_v=6; %so lan trao doi gio c_pa=1.025; %specific heat capacity of air S_duct=0.04; % dien tich ong gio V_res=220; %dien ap dinh muc cua resistor t_N=30;% Nhiet ngoai nha phi_N=80;% Do am ngoai nha phi_kk2=95; %Do am tai diem dong suong S1=.02; % Buoc ngang ong, m S2=.02; % Buoc doc ong, m dng=.0127; % Duong kinh ngoai cua ong Sc=.0025; %Buoc canh, m delta_c=.0003; % Be day canh, m dtr=.01092;% Duong kinh cua ong S1=.02; % Buoc ngang ong, m n1=6; % so ong tren hang ong Vk=1.5*(.2*.2);% Luu luong khong khi, m3/s n=3; % so hang ong n2=n1*n; % so ong c_pw=4.2; % density of water %%% Room modeling Q_air=str2num(draftf)*S_duct; %m3/s m_a=Q_air*rho_a; %air mass flow rate, kg/s damper=(str2num(drafta)*n_v/(Q_air*3600))*100; %do mo cua damper gio tuoi K_r=1/[str2num(draftb)+(n_v*str2num(drafta)/3)]; %room temperature gain tau_r=[str2num(drafta)*rho_a*c_pa]/[str2num(draftb)+(n_v*str2num(drafta)) /3]; %room temperature time constant(second) assignin('base','tau_r',tau_r); %%% Resistor modeling P_res=str2num(draftk)*3600; K_res=K_r*P_res; %resistor gain assignin('base','K_res',K_res); tau_res=[str2num(drafta)*rho_a*c_pa]/[str2num(draftb)+(n_v*str2num(drafta ))/3]; %resistor time constant(second) assignin('base','tau_res',tau_res); %%% Cooling coil modeling draft_e=str2num(drafte)/100; [h_T,gr_T]=Thongso_KKA_biet_t_phi(str2num(draftc),str2num(draftd)); %Indoor data [h_N,gr_N]=Thongso_KKA_biet_t_phi(t_N,phi_N); %Outdoor data t_H=(t_N+draft_e*str2num(draftc))/(1+draft_e); %mixed air temperature (oC) Phụ Lục H 142 gr_H=(gr_N+draft_e*gr_T)/(1+draft_e); % kg hn/kgkk h_H=(h_N+draft_e*h_T)/(1+draft_e);% kJ/kgkk tkk1=t_H; % Nhiet diem hoa tron (truoc vao coil) d1=gr_H; fc=2*(S1*S2-.785*dng^2)/Sc; foc=pi*dng*(1-delta_c/Sc); f2=fc+foc; f1=pi*dtr; beta_c=f2/f1; h=.5*(S1-dng); [ro1,cp1,lamda1,a,muy,nuy1,Pr]=TSVL_khongkhi_kho(tkk1); Fmin=(S1-dng)*(0.16-0.16*delta_c/Sc)*n1; % Be rong coil b=0.16, m wk=Vk/Fmin; % m/s Re1=wk*Sc/nuy1; alpha_1=.203*lamda1/Sc*(dng/Sc)^(-.54)*(h/Sc)^(-.14)*Re1^(.65); alpha_kk=alpha_1; Vn=str2num(drafth)*10^(-3)/3600; w_n=Vn/(pi/4*dtr^(2)); [ro_n,cp_n,lamda_n,muy,nuy_n,beta,Pr_n]=TSVL_nuoc(str2num(draftg)); Re_n=w_n*dtr/nuy_n; alpha_n=lamda_n/dtr*.023*Re_n^(.8)*Pr_n^(.4); Ck=ro1*Vk*cp1; Cn=ro_n*Vn*cp_n; Cmin=min(Ck,Cn); Cmax=max(Ck,Cn); C=Cmin/Cmax; Rn=.0004; % Nhiet tro cau ban phia nuoc Rk=.0003; % Nhiet tro cau ban phia kk k2=[1/alpha_kk+Rk+(Rn+1/alpha_n)*beta]^-1; F2=f2*n2*0.16;% Be rong coil b=0.16, m NTU=k2*F2*10^(-3)/Cmin; epxilon=(1-exp(-NTU*(1-C)))/(1-C*exp(-NTU*(1-C))); Q=epxilon*Cmin*(tkk1-str2num(draftg));% kW tkk2=tkk1-Q/Ck; % Nhiet khơng khí khoi coil tn2=str2num(draftg)+Q/Cn; % Nhiet nuoc khoi coil t_O=tkk2; [h_O,gr_O]=Thongso_KKA_biet_t_phi(t_O,95);% kJ/kgkk h_OH=1.004*t_H+(2500.77+1.84*t_H)*gr_O; % kJ/kgkk Q_sensible=ro1*Vk*(h_OH-h_O); % kW set(handles.Qc_sensible_ans_text,'String',Q_sensible); guidata(hObject, handles); Q_latent=ro1*Vk*(h_H-h_OH); % kW set(handles.Qc_latent_ans_text,'String',Q_latent); guidata(hObject, handles); %%% System modeling a=2.187*10^(-1)+2.09*(10^(-1))*str2num(draftf)-5.71*(10^(2))*(str2num(draftf)^2)+9*(10^(-3))*(str2num(draftf)^3)-5.436*(10^(4))*(str2num(draftf)^4); %coefficents b=7.127*10^(-1)+8.099*(10^(-1))*str2num(draftf)-2.723*(10^(1))*(str2num(draftf)^2)+5.54*(10^(-2))*(str2num(draftf)^3)-4.32*(10^(3))*(str2num(draftf)^4); %coefficents c=-7.128*10^(-1)-5.55*(10^(-1))*str2num(draftf)+1.452*(10^(1))*(str2num(draftf)^2)-2.617*(10^(-2))*(str2num(draftf)^3)+1.86*(10^(3))*(str2num(draftf)^4); %coefficents d=4.082*10^(-1)+1.688*(10^(-1))*str2num(draftf)-2.4*(10^(3))*(str2num(draftf)^2)-4.9*(10^(-3))*(str2num(draftf)^3)+6.862*(10^(4))*(str2num(draftf)^4); %coefficents Phụ Lục H 143 e=-8.69*10^(-2)-1.15*(10^(-2))*str2num(draftf)-1.33*(10^(2))*(str2num(draftf)^2)+4.5*(10^(-3))*(str2num(draftf)^3)-4.563*(10^(4))*(str2num(draftf)^4); %coefficents m_w=-Q_sensible/(c_pw*(str2num(draftg)-tn2)); %chilled water flow rate capable of effecting air temperature(kg/s) deltaTheta_a=-Q_sensible/(Q_air*rho_a*c_pa); %capable of lowering the air temperature by coil(K) K_cm=deltaTheta_a/m_w; %coil gain(Ks/kg) assignin('base','K_cm',K_cm); L_t=n*n1*.2; %effective coil length(m) tau_cm=(5.038+4.763*L_t-L_t^2+1.102*(10^(-1))*L_t^3-4.4*(10^(3))*L_t^4)/(a+b*w_n+c*w_n^2+d*w_n^3+e*w_n^4); %coil time constant(second) assignin('base','tau_cm',tau_cm); K=[m_a*c_pa]/[m_a*c_pa+str2num(draftb)+(n_v*str2num(drafta))/3]; assignin('base','K',K); %%% -Simulation axis(handles.axes1); stepTime=str2num(get(handles.stepTime_edit,'String')); samTime=str2num(get(handles.samTime_edit,'String')); simTime=str2num(get(handles.simTime_edit,'String')); tout=simTime; assignin('base','tout',simTime); options = simset('SrcWorkspace','current'); sim('dehumidity_heat',[],options); plot(tout,Humidity) xlabel('Time (second)') ylabel('Relative Humidity (%)') title('Relative Humidity indoor') grid on assignin('base','Humidity',Humidity); function simTime_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to simTime_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of simTime_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of simTime_edit as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function simTime_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to simTime_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) Phụ Lục H 144 set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function stepTime_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to stepTime_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of stepTime_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of stepTime_edit as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function stepTime_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to stepTime_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function samTime_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to samTime_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of samTime_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of samTime_edit as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function samTime_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to samTime_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called Phụ Lục H % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function P_temp_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to P_temp_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of P_temp_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of P_temp_edit as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function P_temp_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to P_temp_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function I_temp_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to I_temp_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of I_temp_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of I_temp_edit as a double 145 Phụ Lục H % - Executes during object creation, after setting all properties function I_temp_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to I_temp_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function D_temp_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to D_temp_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of D_temp_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of D_temp_edit as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function D_temp_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to D_temp_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function P_h_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to P_h_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') 146 Phụ Lục H 147 end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of P_h_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of P_h_edit as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function P_h_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to P_h_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end function I_h_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to I_h_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of I_h_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of I_h_edit as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function I_h_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to I_h_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end Phụ Lục H 148 function D_h_edit_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to D_h_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) input = str2num(get(hObject,'String')); if (isempty(input)) set(hObject,'String','0') end guidata(hObject, handles); % Hints: get(hObject,'String') returns contents of D_h_edit as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of D_h_edit as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function D_h_edit_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to D_h_edit (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end Phụ Lục I Phụ lục I: chương trình C điều khiển van nước lạnh PIC #include #include #device adc=8 #fuses NOWDT,PUT,HS,NOPROTECT,NOLVP #USE delay(clock=20000000) #use fast_io(b) #use fast_io(a) int8 adc; int16 duty; void main() { set_tris_b(0x00); set_tris_a(0xff); set_tris_c(0x81); set_tris_d(0x0f); SETUP_ADC(ADC_CLOCK_INTERNAL); SETUP_ADC_PORTS(AN0_AN1_AN3); SET_ADC_CHANNEL(0); SETUP_CCP1(CCP_PWM); SETUP_CCP2(CCP_PWM); Set_pwm1_duty(0); Set_pwm2_duty(0); 149 Phụ Lục I 150 Setup_timer_2(T2_DIV_BY_16,255,1); // thoi gian cua PWM la: T=16*4*255/20=816 ns =>f= 1225Hz // cach set_duty: t=value*16/20 ns => value = den 1020 nhien nen chon tu 50 den 900 la hop li enable_interrupts(global); while(true) { adc=read_adc(); duty=adc; if(adc