由于環(huán)境保護(hù)需要，研發(fā)可高效利用天然(natural)制冷劑的新型制冷系統(tǒng)(system)已成研究熱點。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機(jī)，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。壓縮機(jī)(compressor)驅(qū)動吸附(Adsorption)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，被認(rèn)為是最有潛力的替代產(chǎn)品(Product)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(quality)吸附劑制冷功率（指物體在單位時間內(nèi)所做的功的多少）等參數(shù)(parameter)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。現(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(Rotating speed)及循環(huán)時間的動態(tài)優(yōu)化研究尚未展開。
　　基于最優(yōu)化原理發(fā)展出的迭代動態(tài)規(guī)劃方法(method)（IDP）是一種可以尋找到全局最優(yōu)解的少數(shù)方法之，并且對控制（control)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，但易于實現(xiàn)并行計算1氣本文將IDP應(yīng)用于研究（research)CDAC系統(tǒng)(system)中壓縮機(jī)(compressor)變頻（frequency conversion)及循環(huán)（continue)時間最優(yōu)控制問題(Emerson)。
　　1壓縮吸附(Adsorption)制冷系統(tǒng)(system)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(unit)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（research)。通信作者(translation)：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(Adsorption)劑吸附，向環(huán)境(environment)放出熱量。昆山空壓機(jī)維修是更換全部磨損的零件，空壓機(jī)轉(zhuǎn)1000個小時或一年后，要更換濾芯，在多灰塵地區(qū)，則更換時間間隔要縮短。濾清器維修時必須停機(jī)，檢查壓縮機(jī)所有部件，排除壓縮機(jī)所有故障。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(cycle)。
　　本文中吸附床為套管式結(jié)構(gòu)(。昆山空壓機(jī)是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī)，在其中兩個帶有螺旋型齒輪的轉(zhuǎn)子相互嚙合，使兩個轉(zhuǎn)子嚙合處體積由大變小，從而將氣體壓縮并排出。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(fluid)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(Adsorption)劑平衡(balance)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)。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)是回轉(zhuǎn)式連續(xù)氣流壓縮機(jī)，在其中高速旋轉(zhuǎn)的葉片使通過它的氣體加速，從而將速度能轉(zhuǎn)化為壓力。這種轉(zhuǎn)化部分發(fā)生在旋轉(zhuǎn)葉片上，部分發(fā)生在固定的擴(kuò)壓器或回流器擋板上。根據(jù)質(zhì)量和能量(energy)守恒定律(scientific law)，可獲得吸附床內(nèi)氣體的質(zhì)量和溫度方程。
　　吸附(Adsorption)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)（continue)時間內(nèi)，體積流率始終保持最大值時，獲得SCPmax和但是COPmax獲得時，體積流率在循環(huán)初期極短時間保持最大值，隨后時間保持在最小值。表明，優(yōu)化（optimalize）后解吸床內(nèi)吸附劑預(yù)冷過程明顯快于體積流率始終最小值的預(yù)冷過程，這是最優(yōu)體積流率初期較高的主要原因。
　　若循環(huán)（continue)時間(time)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)（Continuity)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（optimalize）目標(biāo)為多目標(biāo)，這里結(jié)合最大最小法和加權(quán)法的思想，將多目標(biāo)問題(Emerson)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問題。昆山空壓機(jī)維修軸承跑外圈一般是因為配合的精度不夠以及外圈定位方式設(shè)計不合理造成的。并非所有機(jī)頭都按這個時間進(jìn)行，如果保養(yǎng)好的可以延后，保養(yǎng)差的則需要提前。 
　　則：統(tǒng)達(dá)到最大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)(cause)函數(shù)收斂于局部（part)最優(yōu)值，采用多次循環(huán)求解方法參數(shù)設(shè)定為：過程(guò chéng)分段數(shù)A/ =20；每個控制（control)變M離散點數(shù)為11；收縮因子為0.8；擴(kuò)展因子為。95；每次循環(huán)的迭(dié)代(更替)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最優(yōu)解的優(yōu)秀算法。
　　在多數(shù)情況(Condition)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（volume)流量最優(yōu)化曲線。為了實現(xiàn)對解吸床內(nèi)吸附劑的快速預(yù)冷，在循環(huán)初期以最高的體積流率運(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(dié)代次數(shù)迭代(更替)值與最優(yōu)值距離隨迭代次數(shù)的變化