神經(jīng)網(wǎng)絡預測優(yōu)化控制在變風量空調中的應用.pdf

1、變風量空調(VAV)系統(tǒng)在控制方面目前存在著很多問題，這是由系統(tǒng)的特點決定的?？刂葡到y(tǒng)回路多，各變量之間關系復雜，耦合較強；常規(guī)方法難以建立精確的數(shù)學模型；空氣調節(jié)過程和執(zhí)行器的運行特性具有很強的非線性；室外氣象參數(shù)和空調房間內擾的變化會對系統(tǒng)運行造成影響。基于以上特點，應用傳統(tǒng)的PID控制方法往往不能達到理想的控制效果，而且還不能兼顧能耗最低的性能指標。 本文以空調房間的溫度控制為背景，結合最優(yōu)控制和預測控制的優(yōu)點，提出了一種

2、基于神經(jīng)網(wǎng)絡的非線性預測優(yōu)化控制方法。該方法的思想是：首先訓練一個神經(jīng)網(wǎng)絡，建立空調房間溫度的預測模型，然后采用預測滾動優(yōu)化算法訓練另一個神經(jīng)網(wǎng)絡，并將其作為優(yōu)化反饋控制器求取控制最優(yōu)解，以調節(jié)空調房間溫度按設定值規(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到能耗節(jié)省的目的。由于采用了預測控制的思想，在控制過程中利用所建立的預測模型不斷在線進行實時預測，能夠對一些不確定性因素和動態(tài)干擾進行修正，實現(xiàn)滾動優(yōu)化。

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