基于舒適性的節(jié)能型民居供熱系統(tǒng)控制方法的研究.pdf

1、我國供暖規(guī)模大，發(fā)展快，能耗高。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國能源需求越來越緊張，而人民生活水平的不斷提高，使得人們對生活舒適性的要求也越來越高，因此，研究供熱系統(tǒng)的控制方法，提高供熱效率，對滿足人民熱舒適性要求、節(jié)能以及減少環(huán)境污染等方面都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文對區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，采用綜合建模方法建立了供熱系統(tǒng)的時域模型。首先將系統(tǒng)分為鏈條爐排燃煤鍋爐、供熱管網(wǎng)、熱用戶三個主要子系統(tǒng)，分別進(jìn)行建模。

2、然后對各個子系統(tǒng)模型進(jìn)行了適當(dāng)簡化，根據(jù)現(xiàn)代控制理論中的串并聯(lián)理論，將3個子系統(tǒng)模型統(tǒng)一成一個多輸入多輸出的現(xiàn)代空間方程模型。利用線性系統(tǒng)理論相關(guān)定理對系統(tǒng)模型進(jìn)行能控性，能觀性分析，最終證明所建立的模型是完全能控能觀的。
　　 在此基礎(chǔ)上，本文引入線性二次型最優(yōu)控制理論對整個直連網(wǎng)供熱系統(tǒng)進(jìn)行整體控制。通過對系統(tǒng)的控制目標(biāo)(即誤差最小和能耗最小)的分析，確定了二次型性能指標(biāo)，進(jìn)而設(shè)計了一種最優(yōu)跟蹤控制器。此最優(yōu)跟蹤控制器將用戶

3、舒適性要求和節(jié)能控制有機(jī)結(jié)合起來，在保證用戶舒適性的前提下，使系統(tǒng)最優(yōu)化運(yùn)行，從而達(dá)到節(jié)能的目的。通過Matlab7.1仿真研究表明，本文設(shè)計的最優(yōu)跟蹤控制與普通的控制相比，能耗低，系統(tǒng)性能穩(wěn)定。
　　 供熱系統(tǒng)本身是一個存在大滯后的系統(tǒng)，為了更好的解決系統(tǒng)滯后問題，本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，建立了室溫預(yù)測模型。以建大·教授花園為依據(jù)，完成了樣本數(shù)據(jù)的采樣，對模型進(jìn)行了訓(xùn)練及預(yù)測仿真，預(yù)測效果能較好地滿足控制要求。