臺灣博碩士論文加值系統

本研究旨在開發一變頻空調系統，透過控制器改變壓縮機頻率與電子式膨脹閥開度，使室內溫度與過熱度得以精準控制。本研究採用的控制系統係將原多變量系統，簡化為兩個獨立的單變量控制，而交互影響的部分視為單變量控制系統的干擾。本研究實地開發一變頻空調系統，並對系統做完整的測試評估。結果顯示，室內溫度誤差值可控制於±0.1˚C內；過熱度誤差值可控制於±1˚C內，顯示所設計的變頻空調系統性能良好。

The main purpose of the present research is to develop a variable-frequency air conditioner system. By modifying the frequency of the compressor and the opening of the electronic expansion valve, we can precisely control room temperature and superheat temperature. The multi-variable control system is simplified to two individual single variable control systems, while the interaction is treated as the disturbance process of the control system. A prototype of variable-frequency air conditioner system was built and tested. The experiment results show that the room temperature error is less than 0.1℃ and the superheat temperature error is less than 1℃. The performance of the designed variable-frequency air conditioner system is shown satisfactory.

口試委員會審定書 I
致謝 II
中文摘要 III
Abstract IV
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 文獻回顧 4
1.3 研究內容 11
第二章 變頻空調系統之動態系統識別 12
2.1 系統動態模型 12
2.2 系統識別方法 15
2.3 系統識別實驗設計 17
2.4 系統識別結果 21
第三章 控制系統設計與分析 36
3.1 受控模型簡化 36
3.2 室內溫度控制器設計分析 39
3.3 過熱度控制器設計分析 50
第四章 控制器測試 60
4.1 實驗設備 60
4.2 設定目標控制測試 67
4.3 干擾排斥控制測試 72
4.4 節電比較 80
第五章 討論、結論與未來展望 82
5.1 討論與結論 82
5.2 未來展望 83
參考文獻 84

[1]經濟部能源局：建築節能技術手冊，2012
[2]柯明村博士：空調系統節能技術改善實務，國立台北科技大學能源與冷凍空調工程系，2013
[3]經濟部能源效率分級標示管理系統：https://ranking.energylabel.org.tw/
[4]黃秉鈞等：「電動巴士空調系統性能提升技術開發」，台大慶齡工業研究中心產學計畫報告，2015/7/31
[5]Carios A. Smith, Armando B. Corripio, Principles and Practice of Automatic Process Control, 1985
[6]Bin-Juine Huang, Chun-Wei Chen, Chin-Dian Ong, Bo-Han Du, Po-Chien Hsu, Development of constant-power driving control for LED luminaire, Applied Thermal Engineering 50 (2013) 645-651
[7]郭丁嘉：“迷你環控箱之研發”，國立台灣大學機械工程研究所碩士論文，2003
[8]B.J. Huang, Y.C. Liao, T.C. Kuo, Study of a new environmental chamber design, Applied Thermal Engineering 27 (2007) 1967–1977
[9]Shabnam Rasoulian, Luis A. Ricardez-Sandoval, Robust multivariable estimation and control in an epitaxial thin film growth process under uncertainty, Journal of Process Control 34 (2015) 70–81
[10]黃秉鈞等:「電動巴士空調系統性能提升技術開發」，台大慶齡工業研究中心產學計畫報告，2015。
[11]黃秉鈞，“系統識別(課程講義)”，台大機械系，2005。
[12]黃秉鈞，“自動控制一(課程講義)”，台大機械系，2001。