本论文简要介绍了侧吹风空调系统及其自动控制的特点,阐述了系统的正常运行对合成纤维生产的重要性。作者在对国内外暖通空调领域故障诊断方面的研究工作及应用进展深入了解的基础上,综合运用系统辨识领域的研究方法及成果,建立了侧吹风空调送风温度控制子系统的参数模型,开发了侧吹风空调系统故障诊断软件。本论文的具体工作包括以下几个方面: (1)在分析侧吹风空调系统各部件(混合箱、表冷器)中的空气混合及热湿处理过程的基础上,由热平衡方程导出了夏季工况下侧吹风送风温度控制子系统数学模型的一般形式。 (2)通过对露点温度控制环节进行仿真,得到了过程的动态响应曲线,应用Z—N整定法得到了冷冻水三通调节阀PID调节器的参数整定值。仿真模型考虑了外扰——室外气温波动的影响,参数整定值可信度较好。 (3)综合运用系统辨识领域的研究成果,以系统正常运行时的一组历史记录数据为输入输出序列,建立了侧吹风空调送风温度控制子系统的参数模型。通过比较ARMAX、ARX、IV4等模型的输出残差序列,应用残差相关性检验方法,选择了置信度更高的ARX模型;应用最终陡峭下降准则检验模型的拟合优度,检验了模型的阶和时延;并对模型的可辨识性、参数的在线实时辨识及观测数据的预处理等问题作了必要的考虑。 (4)按照“数学模型—系统仿真—辨识建模—参数在线辨识”的技术路线,研究开发了夏季工况下的侧吹风空调系统故障诊断软件,由仿真曲线和参数的在线实时估计值,结合现场知识工程师的经验,成功地检测出了温度计的故障。结果表明:该故障诊断系统不仅能检测出现场操作人员易发现的故障(如温度计失灵等),同时也可为现场操作人员检测如自动阀门卡死等难以察觉的执行器故障提供重要的参考。