神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測優(yōu)化控制在變風(fēng)量空調(diào)中的應(yīng)用.pdf

1、變風(fēng)量空調(diào)(VAV)系統(tǒng)在控制方面目前存在著很多問題，這是由系統(tǒng)的特點(diǎn)決定的?？刂葡到y(tǒng)回路多，各變量之間關(guān)系復(fù)雜，耦合較強(qiáng)；常規(guī)方法難以建立精確的數(shù)學(xué)模型；空氣調(diào)節(jié)過程和執(zhí)行器的運(yùn)行特性具有很強(qiáng)的非線性；室外氣象參數(shù)和空調(diào)房間內(nèi)擾的變化會對系統(tǒng)運(yùn)行造成影響?；谝陨咸攸c(diǎn)，應(yīng)用傳統(tǒng)的PID控制方法往往不能達(dá)到理想的控制效果，而且還不能兼顧能耗最低的性能指標(biāo)。 本文以空調(diào)房間的溫度控制為背景，結(jié)合最優(yōu)控制和預(yù)測控制的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種

2、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性預(yù)測優(yōu)化控制方法。該方法的思想是：首先訓(xùn)練一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立空調(diào)房間溫度的預(yù)測模型，然后采用預(yù)測滾動優(yōu)化算法訓(xùn)練另一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并將其作為優(yōu)化反饋控制器求取控制最優(yōu)解，以調(diào)節(jié)空調(diào)房間溫度按設(shè)定值規(guī)律變化，同時使控制過程中控制量之和最小，在保證溫度控制精度的前提下達(dá)到能耗節(jié)省的目的。由于采用了預(yù)測控制的思想，在控制過程中利用所建立的預(yù)測模型不斷在線進(jìn)行實(shí)時預(yù)測，能夠?qū)σ恍┎淮_定性因素和動態(tài)干擾進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)滾動優(yōu)化。

3、 文中闡述了該控制算法的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法；基于實(shí)際的空調(diào)房間建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型；然后在Matlab環(huán)境下對控制效果進(jìn)行仿真，分析仿真結(jié)果；并以嵌入式控制器為核心，采用EVC編程，搭建了空調(diào)房間溫度控制系統(tǒng)的軟硬件平臺；將串級控制和模糊自適應(yīng)PID控制應(yīng)用到該控制系統(tǒng)中，設(shè)計了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測優(yōu)化控制算法在該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的解決方案；最后將串級與模糊自適應(yīng)PID策略的控制效果與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測優(yōu)化控制進(jìn)行了實(shí)驗比較與定性比較。