基于柔性迭代學(xué)習(xí)控制的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能策略研究

【摘要】： 本文將基于柔性迭代學(xué)習(xí)控制F-ILC的方法應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的重復(fù)性和周期性工作特點,利用其運行的歷史數(shù)據(jù),采取先進(jìn)的前饋控制方法F-ILC。迭代學(xué)習(xí)控制ILC利用以往的偏差信號經(jīng)過數(shù)學(xué)計算構(gòu)成控制輸入信號,充分利用了以往的控制經(jīng)驗,而且學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)只需輸入、輸出信號即可重復(fù)運行,不依賴于動態(tài)系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型,但由于空調(diào)系統(tǒng)每日的負(fù)荷都會因氣象條件和人流隨機性等因素而具有一定的不確定性,因此開發(fā)出具有柔性特點的迭代學(xué)習(xí)控制ILC控制器,并在此基礎(chǔ)上引入反饋PID控制,提高了控制系統(tǒng)的精度。 空調(diào)系統(tǒng)是樓宇中耗能最大的系統(tǒng)。對變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行具有學(xué)習(xí)能力的F-ILC控制,可以在很大程度上提高能量效率,具有重大意義。迭代學(xué)習(xí)控制可以使重復(fù)運動的被控對象實現(xiàn)給定期望軌跡的完全跟蹤,因此也適用于空調(diào)系統(tǒng)。 以空調(diào)系統(tǒng)的溫度為研究對象,運用柔性迭代學(xué)習(xí)控制對變風(fēng)量空調(diào)的運行過程進(jìn)行控制,充分體現(xiàn)了迭代學(xué)習(xí)控制原理在空調(diào)控制上的優(yōu)越性。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)控制方法相比,用柔性迭代學(xué)習(xí)控制對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制能有效提高精度和縮短穩(wěn)定時間,更加智能化,從而可以較大的提高能量效率,達(dá)到節(jié)能的目的。 通過MATLAB進(jìn)行數(shù)字仿真,得到了空調(diào)系統(tǒng)的期望溫度曲線和F-ILC控制后的仿真曲線,及能量損耗曲線,說明了在這個系統(tǒng)中如何運用柔性ILC來控制,用仿真結(jié)果說明了柔性迭代學(xué)習(xí)控制和PID反饋控制的過程,減少了空調(diào)系統(tǒng)的能量損耗,以達(dá)到在實際中的節(jié)能效果。 【關(guān)鍵詞】：迭代學(xué)習(xí)控制 柔性 節(jié)能 能耗 空調(diào)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TU831;TP273.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-12
• §1-1 課題研究的背景、意義8-9
• §1-2 本課題在國內(nèi)外的研究概況、水平和發(fā)展趨勢9-10
• §1-3 本課題的主要研究內(nèi)容10-12
• 第二章 迭代學(xué)習(xí)控制的原理與發(fā)展應(yīng)用12-24
• §2-1 迭代學(xué)習(xí)控制簡介12-14
• 2-1-1 ILC的基本特點12-13
• 2-1-2 ILC的發(fā)展應(yīng)用13-14
• §2-2 迭代學(xué)習(xí)控制的基本原理14-18
• 2-2-1 迭代學(xué)習(xí)控制概述15-16
• 2-2-2 迭代學(xué)習(xí)過程16-18
• §2-3 線性系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制18-22
• 2.3.1 D 型學(xué)習(xí)律18-20
• 2.3.2 P 型學(xué)習(xí)律20-22
• §2-4 小結(jié)22-24
• 第三章 空調(diào)系統(tǒng)的控制24-36
• §3-1 空調(diào)系統(tǒng)24-32
• 3-1-1 空調(diào)系統(tǒng)原理24-26
• 3-1-2 定頻與變頻26-30
• 3-1-3 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)30-31
• 3-1-4 影響空調(diào)負(fù)荷的因素31-32
• §3-2 空調(diào)系統(tǒng)的控制的不足及措施32-35
• 3-2-1 常用控制方法32-33
• 3-2-2 常用控制方法不足之處33-34
• 3-2-3 改進(jìn)措施34-35
• §3-３小結(jié)35-36
• 第四章 柔性 ILC應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能策略36-58
• §4-1 柔性迭代學(xué)習(xí)控制策略F-ILC36-41
• 4-1-1 F-ILC的涵義36-37
• 4-1-2 F-ILC的應(yīng)用策略37-41
• §4-2 空調(diào)能耗曲線的模擬41-44
• 4-2-1 大氣溫度的影響41
• 4-2-2 人員的影響41-42
• 4-2-3 不同外界環(huán)境下的曲線42-44
• §4-3 能量控制的仿真結(jié)果44-50
• 4-3-1 PID控制的結(jié)果44-46
• 4-3-2 F-ILC控制的結(jié)果46-50
• §4-4 隨機擾動的反饋補償50-54
• §4-5 相關(guān)實驗系統(tǒng)設(shè)計54-57
• §4-6 小結(jié)57-58
• 第五章 結(jié)論與展望58-60
• §5-1 結(jié)論58
• §5-2 工作展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果64

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