智能控制在建筑空调控制系统及电梯群控系统中的应用研究

被引量 : 0次 | 上传用户:simon_01
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在坚持科学发展观、倡导绿色环保、建设节约型社会的时代背景下,建筑节能成为一项迫在眉睫的重大课题,已受到国家的高度重视。空调系统是为人们提供舒适性服务的重要设施,空调耗能约占大厦总耗能的40%左右。因此,在满足空调系统舒适性的前提下,研究空调系统的最优节能控制,对于建设节约型社会具有十分重要的意义。电梯系统是高层建筑垂直运输的重要交通工具。研究电梯群控调度的优化方法,对于提高电梯的运输能力,缩短人们的候梯时间及降低电能消耗,同样具有重要的实用意义。目前,空调系统模型研究不够成熟,空调系统解耦控制还处于探索阶段,仅靠传统的PID控制难以实现空调系统的控制目标;电梯群控系统的研究亦不够成熟,目的层电梯系统的研究在国内还处于初步阶段。北京从2005年开始在重点机关大楼进行节能改造试点工作,笔者作为某节能试点单位的技术负责人有幸全程参与了这项工作。笔者结合本单位办公楼空调控制系统与电梯群控系统存在的问题,对智能控制技术在空调控制系统与电梯群控系统中的应用进行了研究。在温度单参量控制下,对空调系统中的各个环节,包括控制对象(受控房间)、温度传感器、调节器及执行器的特性进行了分析,得出了空调系统在温度单参量控制下的数学模型。在此基础上,引入了其它控制参量,如湿度、送风温度及风管静压力,对空调系统在多参量控制下的数学模型进行了分析,并应用阶跃响应分析法对数学模型中的时间常数及比例系数进行了求解,得到了研究对象的近似数学模型。在比较现有各种常用解耦方法优缺点的基础上,借助于统计学相关性的概念,提出了相关性解耦控制器的设计原理;再进一步结合模糊控制与自适应控制的优点,创新地提出了基于相关性原理的模糊自整定解耦控制器的思想;针对研究的空调控制系统设计了模糊自整定解耦控制器,并进行了计算机仿真研究。介绍了利用波形分析求解控制过程性能指标的方法;应用该方法,通过计算机仿真研究了性能指标与PID参数之间的定性关系及定量关系;在此基础上,提出了基于性能指标法进行模糊PID自整定控制的思想,并给出了参数整定规则;将该方法应用到空调控制系统中,并对系统进行了仿真研究。分析了遗传算法对传统优化算法的优势及基本遗传算法的局限性,指出解空间设置的盲目性是遗传算法在实际应用中难以收敛的主要原因,进而在遗传算法中引入了模糊规则以自适应调节解空间,增强了遗传算法的启发性搜索能力,从而提高了遗传算法的寻优速度与局部搜索能力,并对该模糊自适应遗传算法与基本遗传算法在空调温控系统中的应用进行了仿真对比分析。介绍了基于BP网络整定PID参数的算法流程,并通过仿真证明了控制效果对权值矩阵初始值的严重依赖性及权值矩阵初始值的优化点分布与取值区间的相关性。鉴此,将上述模糊自适应遗传算法引入到基于BP网络整定的PID控制之中,并对其在空调温控系统中的应用进行了仿真。仿真结果验证了该方法的有效性。专家系统模拟人类专家的决策过程,以解决需要专家知识参与解决的复杂问题。论文对专家系统在空调系统中的应用进行了初步研究,给出了部分专家知识,包括:系统安全运行的专家知识、整体最优运行的专家知识、节能运行管理的专家知识及其它专家知识,并介绍了专家系统在办公楼空调系统节能改造中的应用效果。以笔者研究的办公楼电梯群控系统为基础,分析了电梯的交通特性和交通模式;在乘客等待时间计算算法的基础上,又引入了电梯运行时间及最长等待时间两个指标,给出了多目标优化电梯群控调度算法;并应用VISUAL BASIC编程软件进行了计算机仿真,得到了一定数量的电梯运行数据,可供同行研究学者参考。针对电梯群控系统在上高峰交通模式中负荷最大的难点,对目的层电梯群控系统上高峰交通模式及调度方案进行了研究,给出了优化调度算法,并对目的层群控系统与传统群控系统的各种控制指标进行了比较。综上所述,将智能控制技术与传统的空调控制技术及电梯群控技术相结合,可以较好地解决空调系统存在的控制问题,极大地提高电梯系统的运输能力,在保证环境舒适度、提高系统可靠性的情况下,有效降低系统的能耗。
其他文献
旋毛虫病是由旋毛虫引起的人畜共患的世界流行性寄生虫病。约有100多种动物可感染旋毛虫病,家畜中以猪和犬常见。目前已在我省12个县(市)发现有猪旋毛虫病,不同地区猪旋毛虫的感
有人说,这是个阅读碎片化的时代。140字的微博,茶余饭后的段子,微信上见缝插针的'心灵鸡汤'和'惊天秘闻',才是21世纪的宠儿。报纸,谁看呢?但也有人说,如果报
猪肉及其制品目前仍是世界上人体旋毛虫病的主要传染源.在美国和加拿大现已无猪旋毛虫病的流行.在欧共体猪旋毛虫病仅见于芬兰和西班牙的一些地区.在前苏联及东欧国家,以前猪
齿轮传动因具有传动效率高、恒功率等特点,广泛应用于机械、电子、化工、冶金、交通等诸多领域。随着近代工业技术的高速发展,对齿轮传动的减振降噪提出了更高的要求。通过齿
双渐开线齿轮是一种综合传统单渐开线齿轮和双圆弧齿轮各自优点的新型齿轮,除具有与单渐开线齿轮和双圆弧齿轮传动的共同的性能外,其啮合特性、齿廓参数还具有自身的特点,这
为激发国内市场活力、带动创新创业热潮、促使投资和贸易便利化,全面推进并深化“简政放权、放管结合、优化服务”改革,即“放管服”改革,已经成为我国行政体制改革的核心内
人工栽培药用植物是获取较高药材产量和提取有效成分进行工业化生产的必由之路,同时有效地减轻野外采集对生态环境的破坏,是保护药用植物资源的最重要途径之一。苦参(Sophora
甚高频空地数据链(VDL)技术目前已经成为一种成熟、实用的飞行器地空通信技术,通信通常通过ACARS系统实现。为了更好地研究地空数据链系统,实现更高效率更低成本的飞机性能实
智能交通系统(ITS)是21世纪城市交通系统的发展方向,是解决众多交通问题的根本措施之一。其中,智能车辆定位是其核心部分。本文即基于幕丰浩博士等人提出的新型交通信息获取
维生素E广泛应用于妇产科领域,其主要作用机制是抗氧化应激。维生素E在妇产科的不孕症、流产、妊高征、围绝经期综合征和痛经等方面都有应用。过多摄入维生素E弊大于利,应服用