由于環(huán)保需要，研發(fā)可高效利用天然制冷劑的新型制冷系統(tǒng)已成研究熱點(diǎn)。壓縮機(jī)驅(qū)動吸附制冷（CDAC）系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊及利用天然制冷劑等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是*有潛力的替代產(chǎn)品之一W.CDAC系統(tǒng)主要評價指標(biāo)為制冷性能系數(shù)COP和單位質(zhì)量吸附劑制冷功率等參數(shù)M.但隨著壓縮機(jī)體積流率或循環(huán)時間變化時，COP和SCP多呈現(xiàn)制約競爭關(guān)系?，F(xiàn)有的CDAC系統(tǒng)研究成果多集中于吸附工質(zhì)對的研發(fā)、吸附床的設(shè)計及系統(tǒng)動態(tài)特性研究等方面，對該類系統(tǒng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速及循環(huán)時間的動態(tài)優(yōu)化研究尚未展開。

　　基于*優(yōu)化原理發(fā)展出的迭代動態(tài)規(guī)劃方法（IDP）是一種可以尋找到全局*優(yōu)解的少數(shù)方法之，并且對控制變董的初值選取及約束函數(shù)連續(xù)性依賴性較小。雖然IDP計算效率偏低，但易于實(shí)現(xiàn)并行計算1氣本文將IDP應(yīng)用于研究CDAC系統(tǒng)中壓縮機(jī)變頻及循環(huán)時間*優(yōu)控制問題。

　　1壓縮吸附制冷系統(tǒng)及其動態(tài)模型bookmark1 1.1壓縮機(jī)驅(qū)動的吸附制冷系統(tǒng)CDAC系統(tǒng)由四通閥、兩個吸附床及連接它們的壓縮機(jī)組成。如所示，床A內(nèi)吸附劑經(jīng)壓縮基金項目：國家自然科學(xué)基金（No.51106091）；山東大學(xué)自主創(chuàng)新基金（NO.2012ZD018）），男，博士生，主要從事吸附制冷及優(yōu)化控制方面的研究。通信作者：賴艷華，教授，laiyhsdu.edu」

　　機(jī)抽吸作用解吸并吸熱制冷，制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)升壓學(xué)模型被床B內(nèi)吸附劑吸附，向環(huán)境放出熱量。吸附/解吸完成后，四通閥變向?qū)崿F(xiàn)床A與B角色改變，進(jìn)行下半個制冷周期。

　　本文中吸附床為套管式結(jié)構(gòu)。其中內(nèi)管為外翅片管，翅片中填充吸附劑，管內(nèi)為傳熱流體通道，吸附劑與外管之間留有制冷劑傳輸通道。吸附工質(zhì)對為導(dǎo)熱良好的可膨脹石墨/氯化鋇-氨，氯化鋇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58.7%，標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)焓變?yōu)?7k/molNH3，其中，態(tài)吸附量。

　　吸附劑平衡態(tài)吸附量Xeq通過P-r-X方程獲得態(tài)制冷劑摩爾量；i為氣體常數(shù)。根據(jù)質(zhì)量和能量守恒定律，可獲得吸附床內(nèi)氣體的質(zhì)量和溫度方程。

　　吸附過程：附劑比定壓熱容；fceff為吸附劑與傳熱流體的有效換熱系數(shù)，當(dāng)整個循環(huán)時間內(nèi)，體積流率始終保持*大值時，獲得SCPmax和但是COPmax獲得時，體積流率在循環(huán)初期極短時間保持*大值，隨后時間保持在*小值。表明，優(yōu)化后解吸床內(nèi)吸附劑預(yù)冷過程明顯快于體積流率始終*小值的預(yù)冷過程，這是*優(yōu)體積流率初期較高的主要原因。

　　若循環(huán)時間作為控制變量時，則系統(tǒng)運(yùn)行的末段時間未定，假設(shè)連續(xù)系統(tǒng)被離散為M段，并引入新的變董⑷和T，使得'（，⑷=ffc >0.目標(biāo)函數(shù)：由于優(yōu)化目標(biāo)為多目標(biāo)，這里結(jié)合*大*小法和加權(quán)法的思想，將多目標(biāo)問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問題。

　　則：統(tǒng)達(dá)到*大COP時的值。

　　由于求解過程計算童較大，本文采用并行算法。

　　為防止目標(biāo)函數(shù)收斂于局部*優(yōu)值，采用多次循環(huán)求解方法。參數(shù)設(shè)定為：過程分段數(shù)A/ =20；每個控制變M離散點(diǎn)數(shù)為11；收縮因子為0.8；擴(kuò)展因子為。95；每次循環(huán)的迭代次數(shù)為15；循環(huán)次數(shù)給出了權(quán)重系數(shù)o=0.5時，尋優(yōu)過程中前保持平穩(wěn)的收斂趨勢，這表明IDP是一種易于獲得全局*優(yōu)解的優(yōu)秀算法。

　　在多數(shù)情況下，CDAC系統(tǒng)要求COP和SCP性能均衡地運(yùn)行。是COP和權(quán)重均為0.5B寸體積流量*優(yōu)化曲線。為了實(shí)現(xiàn)對解吸床內(nèi)吸附劑的快速預(yù)冷，在循環(huán)初期以*高的體積流率運(yùn)行；在循環(huán)大部分時期，體積流率則維持一個相對較低的體積流率運(yùn)行，受優(yōu)化目標(biāo)scp的限制，體積流率隨著時間的行進(jìn)略有上揚(yáng)；在循環(huán)的末期，由于壓比過高，受優(yōu)化目標(biāo)cop的約束，體積流率達(dá)迭代次數(shù)迭代值與*優(yōu)值距離隨迭代次數(shù)的變化