基于廣義預(yù)測控制的變風(fēng)量空調(diào)末端仿真與控制研究.pdf

1、目前，變風(fēng)量(VAV，Variable-Air-Volume Air—condition System)空調(diào)系統(tǒng)以其巨大的節(jié)能潛力逐漸成為國內(nèi)外空調(diào)系統(tǒng)的主流。但變風(fēng)量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)具有多變量、非線性、大延遲、時變等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的PI、PID等線性控制理論難以獲得精確的數(shù)學(xué)模型，控制效果欠佳，影響了系統(tǒng)的節(jié)能和舒適性。同時，隨著生活水平的提高，人們對室內(nèi)熱舒適度的要求也越來越高，而單純以室內(nèi)溫度為被控參數(shù)的傳統(tǒng)控制法(室內(nèi)溫度設(shè)定值恒

2、定)顯得過于粗糙，無法營造一個真正舒適的環(huán)境。 針對上述問題，本文以變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端作為研究對象，設(shè)計了以熱舒適指標(biāo)為室內(nèi)被控參數(shù)，廣義預(yù)測自校正算法為控制算法的變風(fēng)量空調(diào)末端控制系統(tǒng)。通過分析影響人體熱舒適的因素，選擇PMV指標(biāo)作為舒適指標(biāo)，采用舒適指標(biāo)控制，使空調(diào)系統(tǒng)的作用點(diǎn)從室內(nèi)空氣轉(zhuǎn)移到人體，提高了系統(tǒng)的舒適性，也有利于最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)的節(jié)能潛力。針對VAV空調(diào)非線性、時變性等特點(diǎn)，在傳統(tǒng)廣義預(yù)測控制自校正方法的基礎(chǔ)

3、上，設(shè)計了時變遺忘因子參數(shù)估計的廣義預(yù)測自校正控制器，該方法可以依據(jù)系統(tǒng)動態(tài)特性的變化自動調(diào)整遺忘因子，可及時修正模型誤差、提高預(yù)測精度和保證控制效果。采用隱式算法求解輸出量，減少了廣義預(yù)測控制的計算量，便于實(shí)際工程應(yīng)用。 為驗(yàn)證以上設(shè)計的合理性，提高控制算法開發(fā)效率，本文設(shè)計了基于組態(tài)軟件和Matlab的VAV末端實(shí)時在線仿真平臺，在該平臺上對基于熱舒適指標(biāo)的廣義預(yù)測自校正控制方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明本文設(shè)計的控制方法能