客车空调采暖系统是通过调节热源提供暖风并实现客车启动前预热和风窗玻璃除霜,提高驾驶安全性和乘客舒适性。客车空调采暖系统不同于家用空调系统,要求升温速度快,并受环境温度,日照强度、汽车速度等参数影响,是一个多参数耦合控制系统,对客车空调采暖系统的研究有一定的实用价值。课题通过建立客车数学模型和研究控制方法,并利用ANSYS CFX软件分析温度场以实现对客车温度的精确控制。课题分析了空调采暖系统的管道布局方式,推导了冬季客车车厢的热负荷计算模型,针对温度控制主要设计了模糊分数阶PID控制和BP神经网络PID控制两种控制器,其中模糊分数阶PID控制采用重心法进行去模糊化处理得到控制查询表,仿真结果表明模糊分数阶PID控制具有良好的控制精度。ANSYS CFX是基于有限元的有限体积法研究采暖系统控温效果,实现了对整个车厢内温度控制的可视化。课题研究基于采暖系统的实际供热量为变量控制,利用Design Moder对客车车厢进行建模,以实际供热量和客车车厢实际温度等数值编写插值函数构造边界条件,以变量形式完成对模型仿真弥补模型的粗糙性,克服了边界条件为定值参数导入数值的不准确性。课题通过改变几何模型和边界条件模拟三种不同的暖风管道布局对不同的供暖方式进行了对比,以某型号客车为对象进行了仿真,明确了布局方式对系统的影响,对实际应用有一定的指导意义。