集中空調(diào)系統(tǒng)遞階穩(wěn)態(tài)優(yōu)化節(jié)能控制研究.pdf

1、集中空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)常是根據(jù)最不利的室內(nèi)熱濕負(fù)荷和室外設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行的。但是由于平時(shí)最不利的室內(nèi)熱濕負(fù)荷和室外設(shè)計(jì)參數(shù)很少出現(xiàn)，集中空調(diào)在運(yùn)行過程中往往達(dá)不到最大負(fù)荷，所以需要根據(jù)室內(nèi)外相關(guān)參數(shù)和實(shí)際負(fù)荷對(duì)集中空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，在空調(diào)空間負(fù)荷和外界環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的條件下，可通過對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)全局優(yōu)化控制以確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行，且使?jié)M足室內(nèi)環(huán)境熱舒適性要求的代價(jià)最小。
　　集中空調(diào)系統(tǒng)全局優(yōu)化節(jié)能研究涉及到集中空調(diào)系統(tǒng)的具體構(gòu)成、能耗設(shè)備

2、模型、控制系統(tǒng)組成，優(yōu)化控制算法等內(nèi)容。本文針對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行遞階穩(wěn)態(tài)優(yōu)化節(jié)能控制研究。
　　首先，本文介紹了研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——變風(fēng)量(VAV)集中空調(diào)系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的整體軟硬件平臺(tái)及各子系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)。同時(shí)，針對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)，通過擬合的方法建立了各子系統(tǒng)的能耗模型。并且為了解系統(tǒng)特性，有助于節(jié)能優(yōu)化控制，在實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)的各個(gè)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行了特性分析。
　　其次，為確保集中空調(diào)系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)階段

3、之前具有良好的動(dòng)態(tài)性能，本文針對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)，通過系統(tǒng)辨識(shí)的方法建立了各子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，并針對(duì)不同子系統(tǒng)的具體特點(diǎn)，確定了不同的控制算法。具體的控制算法包括無模型自適應(yīng)控制MFAC(model free adaptive control)、PID控制和單神經(jīng)元PID控制。其中，MFAC是首次被引入集中空調(diào)系統(tǒng)中用于其大滯后子系統(tǒng)的控制和不同耦合系統(tǒng)之間的解耦。同時(shí)，研究了MFAC對(duì)不確定性系統(tǒng)的控制效果。并針對(duì)MFAC控制參

4、數(shù)尚無系統(tǒng)的確定方法的情況，實(shí)現(xiàn)了基于單純形的MFAC控制參數(shù)的優(yōu)化。
　　第三，結(jié)合大系統(tǒng)理論和集中空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，確定了分解集中空調(diào)大系統(tǒng)的方法——基于實(shí)際系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分解，并對(duì)其進(jìn)行了分解。同時(shí)，確定了穩(wěn)態(tài)優(yōu)化運(yùn)行的協(xié)調(diào)方法——具有全局反饋的關(guān)聯(lián)平衡法(IBMF)。并根據(jù)本研究所確定的集中空調(diào)大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)辨識(shí)的方法——分散辨識(shí)方法，辨識(shí)了集中空調(diào)各子系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模型。
　　第四，為進(jìn)一步提高集中空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度，在現(xiàn)有空調(diào)

5、負(fù)荷方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)有限項(xiàng)預(yù)測(cè)方法的組合，提出了基于殘差修正的動(dòng)態(tài)的集中空調(diào)負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法，預(yù)測(cè)效果良好。
　　最后，本文利用分散辨識(shí)方法建立了集中空調(diào)各子系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型,還建立了集中空調(diào)系統(tǒng)的全局穩(wěn)態(tài)優(yōu)化模型。針對(duì)集中空調(diào)的夏季工況以及空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化過程中的“維數(shù)災(zāi)”問題，利用具有全局反饋的關(guān)聯(lián)平衡法(IBMF，Interaction Balance Method with Feedbacak),對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了遞階穩(wěn)態(tài)優(yōu)化節(jié)