SYNTHESIS OF THERMAL RESPONSE FACTORS AND Z-TRANSFER FUNCTION COEFFICIENTS FOR CALCULATION OF ROOM TEMPERATURE VARIATION

A new method is presented for getting the general thermal response factors and z-transfer functioncoefficients of a room by synthesizing them from the thermal response factors of different parts of the thermalinsulation structure. How to use the general thermal response factors and z-transfer function coefficients toca1culate the indoor air temperature variation directly is also studied. It is shown through practical use that it iseasy to program with the methods presented in this paper and the calculated results are reliable.

状态空间法计算墙体Z传递函数

提出了用状态空间法计算墙体Ｚ传递函数的数学模型和计算方法，给出了与拉氏变换方法的对比算例及其结果，认为本算法的精度和可靠性是令人满意的。

间冷式电冰箱箱体的Z传递函数模型(Ⅰ)——数学方法

为了在间冷式冰箱动态仿真中较快地计算箱内空气温度变化,提出基于Z传递函数计算箱内空气温度的方法。首先采用状态空间方程描述三种边界条件下的单个箱壁动态传热过程,并通过Leverrier-Faddeeva算法求得三种边界条件下单个箱壁的Z传递函数;其次,由单个箱壁的Z传递函数计算得到整个箱室的Z传递函数;最后利用整个箱室的Z传递函数,可求得每一时刻的箱内空气温度的代数关系式。提出的计算方法可避免每个时刻对于箱体传热动态方程的求解,节省仿真时间。

基于系统辨识的多层墙体z-传递函数计算方法

基于系统辨识理论提出了从墙体热传导的理论频率响应计算多层墙体z 传递函数的频域回归方法.首先,在所要关心的频率范围内计算出墙体热传导的理论频率响应;然后求解线性方程组得到墙体内外表面吸热及传热的简单的多项式s 传递函数,该多项式传递函数与双曲型s 传递函数在频率特性上是等价的;最后由多项式s 传递函数计算出墙体的z-传递函数.实例比较验证表明:该方法计算简单快捷,精度高.

间冷式电冰箱箱体的Z传递函数模型(Ⅱ)——应用实例

为了模拟实际箱体内空气温度,基于Part Ⅰ开发的计算单箱室箱内空气温度的基本方法,开发了实际间冷式冰箱箱体模型。在建模过程中,通过虚拟箱室方法将风道转化为虚拟箱室,实际间冷式冰箱箱体模型可由单箱室模型串联或者并联组合。在间冷式单箱室中验证Z传递函数方法,算法速度约为通常所用的直接求解微分方程的四万倍,最大误差为0.06℃。对某间冷式冰箱的仿真结果表明:模拟与实验得到的箱内空气温度与实验值最大误差为1.32℃,平均误差为0.4℃。

寒冷地区绿色建筑结构散热过程仿真

由于寒冷地区气候条件复杂,温度变化剧烈,需要合理控制建筑散热以降低建筑能耗,防止能源过度消耗。因此,提出了寒冷地区绿色节能建筑散热过程的仿真研究。运用Z传递函数计算建筑墙壁传热,获得屋顶或墙壁等热传导的热量,根据建筑的热学性能和特殊边界条件,算出周期实际扰量。建立多层结构建筑散热的非定态热湿耦合传输模型,分析室内外空气的水蒸气交换量,并结合生命周期成本分析法获得节约能耗成本,实现绿色节能建筑散热过程的模拟。实验结果表明,所提方法的建筑散热控制好,建筑节能率高,且有效减少能源消耗的同时保持室内温度稳定。

模型降阶法计算墙体Z传递函数

认为在计算多层墙体Z传递函数系数的方法中 ,基于经典控制理论的传统方法存在漏根问题 ,基于现代控制理论的状态空间法则需要计算矩阵指数而存在计算量和存储量问题。利用级数展开和基于Routh稳定性的模型降阶法得到墙体S传递函数的稳定降阶模型 ,并给出了由S传递函数向Z传递函数的直接转化方法 ,实例验算效果良好。

关于F(s)和F(z)对应性的研究

在计算机测控系统上应用控制理论,首先要建立被控对象的时间离散的数学模型。把s传递函数近似转换成z传递函数的方法很多,用“L变换和Z变换表”得到的z传递函数对于脉冲输入的响应性能相当满意,然而对于阶跃输入的响应虽然形状相似而幅度相差太大以至于不能用。反之,用MATLAB的control-tools得到的z传递函数对于阶跃输入的响应性能相当满意,然而对于脉冲输入的响应虽然形状相似而幅度相差太大以至于不能用。这是每个应用计算机控制理论的工程师必须知道的知识。

MATLAB在离散系统z域分析中的应用

简单介绍了MATLAB的特点,并将MATLAB引入到线性移不变系统的z域分析,通过求解两个问题,详述了如何运用MATLAB的LSI对象和符号运算功能分析离散系统的有关问题,并给出了相应的计算程序和运算结果,同时运用图形分析功能,将结果用可视化图形表示出来,结果表明MATLAB的应用使离散系统分析计算得到了简化,结果得到直观可视化效果,是离散系统分析的一个有效辅助工具.

一种可由计算机实现的采样系统Z变换算法

本文介绍了一种适用于计算机计算的Z变换算法。在已知采样系统结构图与传递函数的条件下,可求其系统脉冲传递函数。

广义传热规律下的斯特林热机的Z函数优化

基于广义传热规律Q∝(ΔT)m,建立不可逆斯特林热机模型,并考虑热阻、热漏和回热损失对热机的影响.以Z函数为目标实现功率与效率之间的协调优化,对比研究Z函数与效率、功率与效率,功率与效率的关系曲线,讨论漏热率、回热器效率、回热时间等参数对斯特林热机性能的影响.结果表明:漏热率越小,回热时间越短;回热器效率越大,斯特林机性能越好.

基于准Z源DC-DC变流器的闭环控制建模分析

电路中的诸多扰动如输入电压波动、输出负载变化均会影响输出电压的波形,使电路不能保持一个稳定的电压输出。对此,采用状态平均法和扰动法搭建出小信号模型,推导出传递函数,建立基于准Z源变流器的双闭环控制系统。通过控制T型网络中的电容器两端的电压,间接实现输出稳定电压的目标,保障该电路的输出电能质量。最后,利用MATLAB/Simulink软件搭建仿真电路,验证了该控制系统的抗扰动能力和实用性。

变时基采样锤击法高精度传递函数的估计

传统锤击法试验模态分析时面临着高采样率带来噪声干扰、频率分辨率不足的问题,应怀樵等人发明了对力锤信号使用高采样频率、对响应信号采用较低采样频率的变时基采样技术(VTB),一定程度上改善了测试结果,但仍然存在变时基采样设置不灵活,传递函数在固有频率半功率带宽里分辨率不足、精度不高的问题。基于连续傅里叶谱变换、Chirp-z变换方法,提出一种新的锤击法变时基传递函数高精度估计方法,可很好地解决传统变时基技术存在的问题。并采用数值模型、悬臂梁现场测试进行验证,结果表明所提出的算法优于传统等时间间隔采样技术,比传统变时基技术更为灵活,得到的传递函数质量较好,使得变时基采样技术具有较高的识别精度,可解决高采样率与频率分辨率不足的问题。

交直流配电网系统中准Z源网络的小信号模型分析与验证

配电网中Z源网络的引入可以灵活控制电压的输出,实现高效率的电能变换。为了详细分析准Z源网络拓扑的模型特征,利用状态空间法和小信号建模方法提出、分析并验证了一种应用于配电网中准Z源网络的小信号模型特征。首先,利用状态空间法推导了准Z源网络的数学模型;然后,利用小信号模型对准Z源网络进行暂态分析,并得出电感电流和电容电压传递函数。另外,详细分析了两种传递函数的零、极点分布情况,并得出了系统稳定性变化的特征。最后,利用MATLAB/Simulink软件仿真的结果和物理样机试验验证了所提方法的有效性。

空调负荷计算中反应系数和传递系数的异步长关系研究

提出了由小步长反应系数和传递系数求大步长反应系数和传递系数的关系式，极大地简化了求取整倍数时间步长的反应系数和传递系数的计算过程，这对于满足工程实践中快速计算的要求和空调负荷变步长计算方法的研究具有参考意义．

反应系数与传递系数的合成及室温计算

提出计算围护结构内侧空气温度的合成反应系数方法与Ｚ传递函数系数方法，明显地简化了计算步骤、降低了计算量。给出了多壁面反应系数与传递系数的合成公式，并探讨了其数值特性。

围护结构动态负荷传递函数模型合成的系统辨识法

为求得稳定、低阶、高精度的围护结构动态负荷合成传递函数模型 ,提出了基于系统辨识理论的传递函数模型合成方法 ,通过对有限个传递函数叠加成的线性系统进行最小二乘法辨识 ,获得该系统的等价传递函数模型。对 6个 1 0阶以上的传递函数进行合成 ,得到 5阶的合成传递函数 ,并采用阶跃扰量和正弦波扰量检验其稳定性和精度 。

高原列车冬季运行时车内速度场和温度场的数值分析

为研究青藏线(格—拉段)空调列车冬季运行过程中车外环境条件对车内环境参数的影响特征,采用湍流Realizable k-ε模型对车内速度场和温度场的沿线变化进行数值分析,得到了列车围护结构外表面各方位综合温度沿线变化曲线以及各方位综合温度差异由大到小的顺序。列车行经海拔最低的格尔木和海拔最高的唐古拉站点时,沿车长方向给定位置处的气流速度均低于车内允许风速上限值,车内同一位置温度的平均水平在唐古拉站点时要稍高于格尔木站点。列车行经2站点时在所选位置竖向温差均在1.5℃之内,符合舒适性要求。

太阳能采暖房间动态热负荷计算方法研究

提出一种便于工程设计应用的太阳能采暖房间热负荷动态计算方法。通过Z传递函数分析墙体动态传热过程,根据编程计算所得的墙体传热量逐时结果,获得太阳能采暖房间热负荷系数。通过对不同朝向墙体以及不同墙体结构的计算后发现:墙体热容量越大,热负荷系数的日变化幅度越小;同一结构,但不同朝向墙体的热负荷系数存在较大差别。

建筑围护结构冷负荷计算的理论模拟与试验

建筑围护结构冷负荷计算的准确性在空调系统设计中是非常关键的,当前工程人员普遍采用的经验估算法和概算法往往取值过大,从而导致系统投入运行后的效率不高,增加了额外的电能消耗,因此采取合适的理论计算方法实现空调系统节能具有实际意义.本文利用改进Z传递函数法建立了夏季空调建筑围护结构冷负荷计算的数学模型,并以单层玻璃窗为例安排试验进行验证,根据测试结果分析与理论值比较,认为该理论方法用于围护结构冷负荷计算是正确的.