1船舶冷藏集装箱温度控制

1.1冷藏集装箱的温度控制方式 

集装箱内温度控制的最终目标是通过自动控制使其温度维持在小幅度可接受范围内达到运输货物的温度要求，尤其是对于温度变化要求较为敏感时。变风量温度控制通过终端设备来调节冷风的送风量来来调整温度，保持温度的恒定，同时达到节能的目的。终端设备可以通过控制阀的开度来控制流量。阀门的控制在实际控制中可以通过单回路或者串级控制实现。

此时的温度控制与气阀开度有直接的联系，但与此同时它也与其他终端分支的控制因素所影响同样不可被忽略。同时因为存在区域温度严重滞后，及存在大时滞，因此温度控制过程中会出现“校正过去”的现象[4]。所以在单回路控制控制过程中会随着压力变化而改变，容易受到干扰，同时控制精度也不是很高。控制复杂和滞后的温度系统不能获得很好的效果。

串级控制在此系统包括终端辅助空气控制回路和温度控制回路。

主控制器的具有固定的设定值，这取决于箱内实际温度与设定温度之间的差值。控制过程中输出的是辅助调节器给定值，辅助调节器的输出是由实际的设定值与冷风的送风量之间的差值决定，控制过程中通过控制输出的调节阀开度来控制送风量。通过串级控制控制箱体内的温度。

1.2冷藏集装箱箱体模型

本文研究变风量冷藏集装箱的温度控制，其中的控制变量为箱体内部温度。船舶冷藏集装箱温度控制系统属于一个大时滞，非线性和多扰动与噪声的复杂控制系统；其主要特点是大延迟，建立时间长和较大的冲量[5]。

采取传统的控制方式难以实现高精度温度控制。因为难以建立一个精准冷藏集装箱温度控制模型，尤其存在极大外部扰动与内部噪声情境下；因此考虑冷藏集装箱温度控制属于一个非线性的时变系统，其本身具有较大的惯性，同时存在较多的外部环境的扰动例如外部环境的温度，天气条件，设备运行状况等等。因此在建立冷藏集装箱箱体模型时有必要进行限制与简化相关的影响因素。因此，做出所述下列假设简化：

1）冷藏集装箱为单箱体内部没有分隔，同时不需考虑时间延迟。

2）冷藏集装箱温度分布为均匀分布，气流运动将被忽略。

3）箱体内的空气密度与压力在本文不为研究的重点，假设空气密度恒定压力不变。

即假定同一时间箱体内温度分布均匀一致，且忽略内部的气流运动。

根据以上假定，现在可以设供气量为，设供气温度为，内部实际温度为，集装箱的热容为,空气比热容为，空气的密度为，集装箱热负荷，箱体墙壁的热容,箱体的体积为。