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(航天發(fā)射可靠性技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，?？?571100)

基于冷量閾值的整流罩空調(diào)控制策略研究

古宇飛，陳少將，張利軍，徐緋然，李增光

(航天發(fā)射可靠性技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，?？?71100)

針對(duì)某航天發(fā)射場(chǎng)整流罩空調(diào)機(jī)組經(jīng)常出現(xiàn)前級(jí)蒸發(fā)器結(jié)霜和送風(fēng)溫濕度波動(dòng)問(wèn)題，進(jìn)行問(wèn)題機(jī)理分析，結(jié)合新風(fēng)與表冷后目標(biāo)露點(diǎn)的焓值差提出了一種基于冷量閾值的壓縮機(jī)PID控制方法;該方法首先根據(jù)新風(fēng)和目標(biāo)露點(diǎn)的焓值差計(jì)算出處理空氣所需的實(shí)際冷量，然后將該冷量作為基于露點(diǎn)PID控制壓縮機(jī)輸出的上限值;冷量閾值的使用一方面使PID控制一直保持欠調(diào)節(jié)狀態(tài)，避免了壓縮機(jī)投入比的上下跳變而導(dǎo)致送風(fēng)溫濕度波動(dòng)的問(wèn)題；另一方面有效解決了壓縮機(jī)投入冷量過(guò)多而導(dǎo)致的蒸發(fā)器結(jié)霜問(wèn)題;實(shí)踐證明，優(yōu)化后的空調(diào)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定可靠，溫濕度控制精度得到有效提升，分別達(dá)到了±0.5 ℃和±3%，滿足航天器產(chǎn)品保障需求。

整流罩空調(diào)；壓縮機(jī)；PID控制；焓值差；冷量閾值

0 引言

某航天發(fā)射場(chǎng)區(qū)屬于典型的熱帶海洋性氣候，年平均氣溫24.8 ℃，平均濕度87.2%，常年高溫、高濕的氣候環(huán)境給場(chǎng)區(qū)設(shè)備的溫濕度等環(huán)境保障工作提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?？照{(diào)系統(tǒng)作為環(huán)境保障的最主要手段，為場(chǎng)區(qū)中航天器、火箭等精密設(shè)備及人員提供著長(zhǎng)期的環(huán)境保障工作。而航天器整流罩空調(diào)承擔(dān)著保障衛(wèi)星、航天器等有效載荷在整流罩內(nèi)測(cè)試過(guò)程中環(huán)境溫濕度、潔凈度的重要使命，是發(fā)射場(chǎng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備之一。測(cè)試期間的環(huán)境參數(shù)，不僅對(duì)測(cè)試工作的準(zhǔn)確性和安全性有重要的影響，而且還可能影響到航天器進(jìn)入預(yù)定軌道后的工作性能。因此整流罩空調(diào)機(jī)組設(shè)備性能和送風(fēng)保障參數(shù)的好壞直接關(guān)系到航天發(fā)射的成敗，尤為重要[1]。

1 空調(diào)機(jī)組蒸發(fā)器結(jié)霜及送風(fēng)溫濕度波動(dòng)問(wèn)題

某航天器整流罩空調(diào)為全新風(fēng)直流式恒溫恒濕低溫轉(zhuǎn)輪空調(diào)凈化機(jī)組，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。系統(tǒng)由新風(fēng)初效進(jìn)風(fēng)段、進(jìn)風(fēng)機(jī)段、前級(jí)蒸發(fā)表冷段(3級(jí))、轉(zhuǎn)輪除濕段、冬季新風(fēng)初效進(jìn)風(fēng)段、再冷蒸發(fā)表冷段(2級(jí))、粗調(diào)電加熱段、加濕段、送風(fēng)機(jī)段、中效過(guò)濾段、亞高效過(guò)濾段、微調(diào)加熱段、出風(fēng)段、送風(fēng)管、高效過(guò)濾器等連接組成通風(fēng)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)輪除濕段再生風(fēng)經(jīng)前表冷處理，前級(jí)蒸發(fā)表冷段與再冷蒸發(fā)表冷段的每級(jí)冷源分別由1臺(tái)風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組提供。

該空調(diào)機(jī)組在使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)蒸發(fā)器結(jié)霜和送風(fēng)溫濕度波動(dòng)問(wèn)題，嚴(yán)重影響機(jī)組的正常使用和保障效果。

1.1 空調(diào)表冷器結(jié)霜問(wèn)題

空調(diào)系統(tǒng)中，當(dāng)制冷劑的蒸發(fā)溫度低于0 ℃時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)組的蒸發(fā)器及其回氣管路結(jié)霜，根本原因則是制冷劑的蒸發(fā)壓力過(guò)低。而造成制冷劑蒸發(fā)壓力過(guò)低的原因有很多種，具體的有缺少制冷劑、毛細(xì)管過(guò)長(zhǎng)或堵塞、環(huán)境溫度過(guò)低、壓縮機(jī)排氣乏力、膨脹閥開(kāi)度不足及壓縮機(jī)與蒸發(fā)器的不匹配等原因[2-3]。

該空調(diào)機(jī)組設(shè)計(jì)前級(jí)壓縮機(jī)最大負(fù)荷使用工況為新風(fēng)溫度38 ℃，濕度90%(海南高溫高濕極限工況)，表冷處理后空氣露點(diǎn)8 ℃。使用工況為海南9月，環(huán)境溫度30 ℃左右，不存在外界環(huán)境溫度過(guò)低的情形。且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察和監(jiān)測(cè)，機(jī)組不存在缺氟、制冷劑管路堵塞等情況。分析認(rèn)為該機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)壓縮機(jī)制冷能力與蒸發(fā)器不匹配，壓縮機(jī)冷量過(guò)大，而蒸發(fā)器蒸發(fā)面積相對(duì)偏小。加之進(jìn)入9月份以后，外界溫度下降，經(jīng)常低于30 ℃，導(dǎo)致空氣與制冷劑的平均傳熱溫差降低，致使蒸發(fā)器性能下降。

圖1 某整流罩空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

由于空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)復(fù)雜，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，一般采用PID調(diào)節(jié)技術(shù)來(lái)控制機(jī)組中壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)輪、加濕器及電加熱等設(shè)備的運(yùn)行[4-5]?？刂七^(guò)程中，PID控制算法根據(jù)室外新風(fēng)露點(diǎn)、表冷后空氣的實(shí)時(shí)露點(diǎn)及表冷后目標(biāo)露點(diǎn)三者之間的關(guān)系計(jì)算得出冷量投入比并控制壓縮機(jī)進(jìn)行制冷并投入相應(yīng)的制冷量。由于蒸發(fā)器面積較小，在新風(fēng)溫度較低時(shí)，無(wú)法將PID控制壓縮機(jī)投入的冷量全部帶走，導(dǎo)致冷量在蒸發(fā)器積聚。在蒸發(fā)溫度低于0 ℃后，便會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)器及制冷劑回氣管路結(jié)霜現(xiàn)象，本系統(tǒng)蒸發(fā)器結(jié)霜及表冷器擋水板結(jié)冰情況如圖2所示。結(jié)霜問(wèn)題會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致制冷劑循環(huán)不暢，蒸發(fā)壓力過(guò)低，嚴(yán)重影響壓縮機(jī)工作，制冷效果大幅下降且使集中監(jiān)控系統(tǒng)失去對(duì)壓縮機(jī)的控制。進(jìn)而導(dǎo)致送風(fēng)溫濕度短時(shí)上升，嚴(yán)重影響對(duì)整流罩罩內(nèi)環(huán)境的保障效果。

圖2 蒸發(fā)器結(jié)霜及表冷擋水板結(jié)冰情況

1.2 空調(diào)送風(fēng)溫濕度波動(dòng)問(wèn)題

該空調(diào)機(jī)組前級(jí)表冷器共分為三級(jí)，各級(jí)制冷量均為180 kW，第一級(jí)和第二級(jí)均為1臺(tái)180 kW螺桿制冷壓縮機(jī)提供制冷，第三級(jí)由4臺(tái)小型壓縮機(jī)提供制冷，分別為1臺(tái)90 kW、2臺(tái)30 kW普通渦輪壓縮機(jī)、1臺(tái)30 kW數(shù)碼渦輪壓縮機(jī)。系統(tǒng)在控制前級(jí)制冷壓縮機(jī)總投入量從0%至100%調(diào)整時(shí)共有18種壓縮機(jī)的組合搭配方式。

當(dāng)前級(jí)壓縮機(jī)投入比最終穩(wěn)定在18種投入比組合的銜接處時(shí)，外界環(huán)境稍有變化，就會(huì)出現(xiàn)某臺(tái)壓縮機(jī)頻繁啟停。壓縮機(jī)停止運(yùn)行后，需要在系統(tǒng)內(nèi)高低壓力平衡后才能再次開(kāi)機(jī)。如在高低壓力未平衡時(shí)開(kāi)機(jī)會(huì)因壓力不平衡造成負(fù)載加重，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無(wú)法起動(dòng)而燒毀。因此為保護(hù)壓縮機(jī)，延長(zhǎng)其使用壽命，每臺(tái)壓縮機(jī)都設(shè)置了停機(jī)后必須等待3-10分鐘才能再次啟動(dòng)的硬性條件。系統(tǒng)中90 kW和180 kW(2級(jí)、3機(jī)分開(kāi))的壓縮機(jī)均只有一臺(tái)，每次停機(jī)后必須等待10分鐘后才能再次開(kāi)機(jī)。大冷量壓縮機(jī)的延遲開(kāi)機(jī)導(dǎo)致表冷器中輸送的冷量急劇減小，使送風(fēng)溫濕度瞬間上升，自動(dòng)控制系統(tǒng)便自動(dòng)開(kāi)啟其它壓縮機(jī)進(jìn)行降溫除濕，10分鐘后，90 kW壓縮機(jī)(以90 kW為例)再次開(kāi)啟，而另外開(kāi)啟的壓縮機(jī)也還在運(yùn)行，又致使出力過(guò)猛、冷量過(guò)大，降溫除濕過(guò)多，送風(fēng)溫濕度明顯偏低，而后自控系統(tǒng)又將90 kW壓縮機(jī)停機(jī)。依此反復(fù)，整個(gè)系統(tǒng)短時(shí)難以穩(wěn)定，導(dǎo)致送風(fēng)溫濕度出現(xiàn)周期性波動(dòng)。

該機(jī)組送風(fēng)溫濕度波動(dòng)時(shí)的保障曲線如圖3所示，其中機(jī)組設(shè)定的送風(fēng)目標(biāo)前一階段為(20 ℃, 45%)，后一階段送風(fēng)目標(biāo)為(15 ℃, 60%)。

圖3 優(yōu)化前整流罩空調(diào)送風(fēng)溫濕度曲線

本機(jī)組設(shè)計(jì)溫度控制精度不超過(guò)±2 ℃，濕度控制精度不超過(guò)±5%。從圖3中可以看出機(jī)組運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后由于壓縮機(jī)頻繁啟停造成的周期性波動(dòng)，穩(wěn)定性較長(zhǎng)，溫度最大偏差達(dá)到3.5 ℃，送風(fēng)濕度最大偏差接近±10%，均大大超過(guò)設(shè)計(jì)控制精度，對(duì)整流罩環(huán)境保障帶來(lái)了不利影響。

無(wú)論是空調(diào)機(jī)組蒸發(fā)器結(jié)霜導(dǎo)致送風(fēng)溫濕度上升超出要求范圍，還是壓縮機(jī)頻繁啟停造成的送風(fēng)溫濕度波動(dòng)，都會(huì)嚴(yán)重影響到對(duì)整流罩罩內(nèi)航天器的溫濕度保障效果，都可能會(huì)對(duì)航天發(fā)射造成嚴(yán)重的損失，亟需解決。

2 基于焓值差的空調(diào)控制模式及優(yōu)化手段

2.1 基于焓值差的空調(diào)控制模式

為解決空調(diào)機(jī)組表冷器結(jié)霜和投入比波動(dòng)問(wèn)題，本文在傳統(tǒng)根據(jù)表冷器前后露點(diǎn)來(lái)進(jìn)行冷量計(jì)算的方法基礎(chǔ)上，提出了一種基于焓值差的壓縮機(jī)投入比控制模式。新方法首先通過(guò)新風(fēng)焓值和表冷后空氣目標(biāo)露點(diǎn)焓值的差[6-7]來(lái)計(jì)算將新風(fēng)處理到目標(biāo)露點(diǎn)所需的實(shí)際冷量，并將其作為壓縮機(jī)投入冷量的上限值，使PID算法在自動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)投入時(shí)，其制冷量始終保持不能超過(guò)實(shí)際需求。即PID始終處于欠調(diào)節(jié)狀態(tài)，輸出投入比始終保持上升趨勢(shì)，進(jìn)而避免在某一臺(tái)階附近上下波動(dòng)，具體如圖4所示。

使用上述措施一方面避免壓縮機(jī)投入冷量過(guò)大，另一方面使壓縮機(jī)避開(kāi)投入比臺(tái)階處，防止大螺桿壓縮機(jī)頻繁啟停所造成的送風(fēng)溫濕度波動(dòng)。

圖4 基于焓值差冷量閾值的PID控制策略

基于焓值差冷量閾值的壓縮機(jī)控制方法具體計(jì)算過(guò)程如下：

已知新風(fēng)溫度T1、濕度R；表冷后設(shè)定目標(biāo)空氣露點(diǎn)溫度T2，濕度100%；處理風(fēng)量L；大氣壓力P；設(shè)新風(fēng)焓值H1，表冷后空氣目標(biāo)焓值H2，空氣密度ρ。

第一步：依據(jù)氣體溫度T，求飽和水蒸汽的分壓力(hPa);

(1)

第二步：根據(jù)濕度R和飽和水蒸汽的分壓力求水蒸汽的分壓力(hPa);

(2)

第三步：求含濕量(g/kg干空氣);

(3)

第四步：求空氣的焓(kJ/kg干空氣)

H=1.005T+0.001d(2 500+1.8T)

(4)

然后根據(jù)空氣焓值計(jì)算公式分別計(jì)算出新風(fēng)和表冷后設(shè)定露點(diǎn)空氣的焓值H1和H2，進(jìn)而得到將新風(fēng)處理到設(shè)定露點(diǎn)溫度所需的冷量:

(5)

其中:L再生為轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)再生風(fēng)風(fēng)量。

根據(jù)前級(jí)壓縮機(jī)的總制冷量540 kW計(jì)算得到此時(shí)的壓縮機(jī)投入比δ為：

(6)

在傳統(tǒng)PID自動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)投入的基礎(chǔ)上，將δ作為壓縮機(jī)投入比的上限值。該方法一方面防止機(jī)組產(chǎn)生的冷量過(guò)剩，在不改變蒸發(fā)器面積大小的情況可以最大限度的避免蒸發(fā)器結(jié)霜問(wèn)題；另一方面在計(jì)算焓值差時(shí)在表冷后目標(biāo)露點(diǎn)溫度的基礎(chǔ)上人為增大0.1 ℃，以使PID控制一直處于欠調(diào)節(jié)狀態(tài)，前級(jí)壓縮機(jī)冷量的投入比保持上升趨勢(shì)，防止其在某一臺(tái)階處上下波動(dòng)，從而避免了送風(fēng)溫濕度的波動(dòng)。其中增加0.1 ℃的前提是機(jī)組的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和后級(jí)的除濕降溫能力要有一定的富裕。

該方法與傳統(tǒng)基于露點(diǎn)PID控制方法相比，壓縮機(jī)投入的冷量相對(duì)偏少，空調(diào)機(jī)組從開(kāi)機(jī)狀態(tài)至調(diào)節(jié)送風(fēng)溫濕度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)需要的時(shí)間相對(duì)更長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，傳統(tǒng)方法機(jī)組從開(kāi)機(jī)至穩(wěn)定需要約1 h，新方法穩(wěn)定需要約1.0～1.5 h。保障過(guò)程中，系統(tǒng)有足夠的時(shí)間提前開(kāi)機(jī)使機(jī)組送風(fēng)達(dá)到穩(wěn)定再對(duì)接風(fēng)管進(jìn)行保障，因此多出的約0.5 h不會(huì)對(duì)實(shí)際的任務(wù)保障造成影響。

2.2 提高表冷器后空氣實(shí)時(shí)露點(diǎn)測(cè)量精度

本整流罩空調(diào)系統(tǒng)前第三級(jí)表冷由4臺(tái)壓縮機(jī)構(gòu)成，其表冷器是由4套制冷壓縮機(jī)的蒸發(fā)器毛細(xì)管上下交叉組合而成。在開(kāi)啟不同壓縮機(jī)進(jìn)行制冷時(shí)，表冷器上下不同位置的溫度會(huì)有一定的差異。壓縮機(jī)開(kāi)啟的蒸發(fā)器位置溫度會(huì)相對(duì)較低，而壓縮機(jī)未開(kāi)啟的位置溫度相對(duì)偏高，如圖5所示，前第三級(jí)表冷器中90 kW壓縮機(jī)的蒸發(fā)器毛細(xì)管覆蓋面積大，其開(kāi)機(jī)與否對(duì)傳感器的測(cè)量影響較大。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量，發(fā)現(xiàn)上下溫差最高可達(dá)3 ℃。因此，在大型的空調(diào)機(jī)組中溫濕度傳感器的安裝位置對(duì)表冷后空氣露點(diǎn)的測(cè)定有著較大影響。

在該空調(diào)系統(tǒng)表冷器后的上、中、下3處位置各安裝1只維薩拉溫濕度傳感器，取3只傳感器的測(cè)量平均值，以盡可能的得到表冷處理后空氣的露點(diǎn)值，并用其參與到PID控制中。

圖5 第三級(jí)表冷器壓縮機(jī)毛細(xì)管分布示意圖

2.3 試驗(yàn)結(jié)果

本空調(diào)系統(tǒng)采用全集成自動(dòng)化技術(shù)，利用西門(mén)子PLC作為下位機(jī)控制空調(diào)系統(tǒng)中各壓縮機(jī)、閥門(mén)、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行，使用工業(yè)組態(tài)軟件作為上位機(jī)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和送風(fēng)參數(shù)進(jìn)行集中監(jiān)控。

試驗(yàn)中，將基于焓值差上門(mén)限冷量值的前表冷器壓縮機(jī)PID控制程序下載到空調(diào)機(jī)組的PLC中，并以3只溫濕度傳感器所測(cè)的溫濕度平均值作為控制目標(biāo)。試驗(yàn)過(guò)程中，室外溫度在27～31 ℃，相對(duì)濕度在74%～85%。第一階段機(jī)組設(shè)定送風(fēng)溫度10 ℃，濕度75%，風(fēng)量4 000 m3/h，在機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)后，持續(xù)觀察約20 h。該階段機(jī)組送風(fēng)溫濕度參數(shù)如圖6前半段曲線中17:50至次日12:00所示。

第二階段機(jī)組設(shè)定送風(fēng)溫度15 ℃，濕度54%，風(fēng)量3 000 m3/h，在機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)后，持續(xù)觀察約20 h。該階段機(jī)組送風(fēng)參數(shù)如圖6后半段曲線中14:30至次日9:30所示。

圖6 優(yōu)化后整流罩空調(diào)送風(fēng)溫濕度曲線

由圖6可以看出，采用優(yōu)化后的控制策略的空調(diào)機(jī)組在第一階段中除21點(diǎn)左右機(jī)組出現(xiàn)輕微波動(dòng)送風(fēng)溫度降至8.9 ℃、相對(duì)濕度為78%外，其余時(shí)刻運(yùn)行平穩(wěn)，送風(fēng)溫濕度參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定，溫度最低9.3 ℃、最高10.4 ℃，波動(dòng)范圍在±0.7 ℃；相對(duì)濕度最低74.0%，最高78.7%，波動(dòng)范圍在±4.0%?？刂凭染鶅?yōu)于機(jī)組的設(shè)計(jì)和使用要求。

第一階段結(jié)束后，機(jī)組關(guān)機(jī)后進(jìn)行了設(shè)備檢查，未發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器、制冷劑回氣管路或者擋水板結(jié)霜結(jié)冰現(xiàn)象。

第二階段中，機(jī)組從14:30開(kāi)機(jī)，到15:20機(jī)組送風(fēng)參數(shù)達(dá)到穩(wěn)定。整個(gè)過(guò)程中均未出現(xiàn)送風(fēng)溫濕度波動(dòng)和蒸發(fā)器結(jié)霜現(xiàn)象。溫度最低14.7 ℃、最高15.1 ℃，波動(dòng)范圍在±0.3 ℃；相對(duì)濕度最低52.6%，最高56.0%，波動(dòng)范圍在±2.5%?？刂凭染鶅?yōu)于機(jī)組的設(shè)計(jì)和使用要求。

通過(guò)兩種送風(fēng)工況的測(cè)試，優(yōu)化后的空調(diào)機(jī)組出現(xiàn)壓縮機(jī)投入比上下波動(dòng)和壓縮機(jī)結(jié)霜的問(wèn)題概率大大降低。本試驗(yàn)中，機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，送風(fēng)溫度波動(dòng)幅度在±0.7 ℃范圍內(nèi)，濕度波動(dòng)幅度在±4.0%范圍內(nèi)。文中未對(duì)所有的試驗(yàn)情形均做描述，在后續(xù)的調(diào)試和保障任務(wù)中，該空調(diào)系統(tǒng)對(duì)其它的送風(fēng)參數(shù)也進(jìn)行了試驗(yàn)和驗(yàn)證，送風(fēng)溫濕度控制精度均在要求范圍內(nèi)。綜上，采用本文將基于焓值差冷量閾值和傳統(tǒng)PID露點(diǎn)控制相結(jié)合的壓縮機(jī)控制策略后，整流罩空調(diào)機(jī)組送風(fēng)溫濕度及控制精度均滿足設(shè)計(jì)和實(shí)際使用需求。

3 結(jié)論

結(jié)合新風(fēng)與表冷后目標(biāo)露點(diǎn)的焓值差提出了一種帶冷量閾值的壓縮機(jī)PID控制方法，并根據(jù)該機(jī)組蒸發(fā)器的實(shí)際情況

在表冷后增加了2個(gè)溫濕度測(cè)量點(diǎn)參與PID控制。將新控制策略與傳統(tǒng)基于露點(diǎn)的壓縮機(jī)PID控制方法相結(jié)合，有效的解決了長(zhǎng)期困擾某航天發(fā)射場(chǎng)整流罩空調(diào)機(jī)組的前級(jí)蒸發(fā)器結(jié)霜和送風(fēng)溫濕度波動(dòng)問(wèn)題。優(yōu)化后的整流罩空調(diào)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性得到了明顯提升，溫濕度控制精度分別達(dá)到了±0.7℃和±4.0%，提升了系統(tǒng)保障能力。

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AStudyonControlStrategyforAirConditioningofSatelliteFairingBasedonColdEnergyThreshold

Gu Yufei, Chen Shaojiang, Zhang Lijun, Xu Feiran, Li Zengguang

(Key Laboratory of Space Launching Site Reliability Technology, Haikou 571100, China)

In order to solve the fin evaporator frosting and temperature and humidity fluctuation of air supply problems for the air conditioning of satellite fairing in space launching site, the controlling strategy for compressor with the threshold of cold energy was proposed. This strategy calculated the cold energy that air treatment needed practical based on the enthalpy potential between outdoor air and target air firstly. And then the cold energy would be regarded as the upper limit of PID controller for compressor. The appliance of threshold of cold energy not only kept the PID controller in undershooting state, and avoided the problem of temperature and humidity fluctuation caused by the compressors input jump. In addition, it avoided the compressor inputting cold energy overabundance and solved the fin evaporator frosting problem effectively. The experiments show that the improved air conditioning running stably, and its accuracy of temperature and humidity achieved ±0.5 ℃ and ±3% respectively, and meeting design and application requirement.

air conditioning of satellite fairing; compressor; PID control; enthalpy potential; threshold of cold energy

2017-03-03；

2017-03-25。

古宇飛(1989-)，男，河南商丘人，碩士研究生，工程師，主要從事航天發(fā)射可靠性技術(shù)方向的研究。

1671-4598(2017)10-0058-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.10.016

TP273

A