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基于模糊离散事件系统的空调节能控制研究

关注热度:153   来源:新能源学术论文  作者:蓝维春
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【摘要】:空调系统的控制是一个复杂控制系统,它具有大滞后、相互耦合、非线性等特点。现代空调对控制的要求也越来越高,它要求空调的控制精度高、综合功能强、节能,同时由于运行中存在的不确定性,这使得采用简单的控制方法难以达到理想的控制效果。模糊离散系统(FDES)是针对一些对象/环境的特点、考虑了系统不确定性因素的一类离散事件系统,它吸收了模糊集合理论在研究系统的不确定性及合理利用经验性描述上的一些优点,将模糊集合理论的思想方法融入到离散事件系统的研究中,使得经过这两种理论交叉结合后产生的新的理论方法更适合去研究描述一类现实世界中所固有的、具有确定感觉下的不确定/模糊性、与人的主观观察/判断密切相关的复杂的非线性系统,并为解决这类系统中的一些问题提供了科学的理论方法和实现手段。 本论文以空调系统为研究对象,以模糊离散事件系统(FDES)理论为基础,结合空调系统的自身特点,把FDES应用于空调系统研究中,提出了一种动态负荷跟踪的节能控制方案,介绍了空调系统的FDES建模,并给出空调系统中的FDES控制决策。本论文主要包括四部分:空调节能控制研究的基本概况及有关模糊离散事件系统的基本介绍(绪论);动态负荷跟踪的节能控制方案研究;模糊离散事件系统的建模研究及最优控制研究;模糊离散事件系统在空调节能控制系统中的应用研究。论文的研究成果和内容如下: 本文利用基于动态能量匹配规则的自学习控制方法,实现了空调系统整体控制,文中详细介绍了一种空调动态负荷跟踪节能控制方法,解决了非线性、大滞后空调系统难以建模的问题,同时满足了空调系统各部分的能量均衡匹配供应,提高了空调系统的总体性能,并降低了系统总体能耗。 文中详尽的介绍了FDES理论,研究分析了当前FDES最优控制领域的一些方法和结论,并在此基础上,进一步完善了基于最大最小运算的多状态转移定理,对降低FDES合成复杂性起到一定的作用;同时提出了一种基于张量乘积的降低合成FDES复杂性的方法,为解决降低合成复杂性提供了一种新的解决办法。 在空调系统控制模型中,文中提出了一种基于优先级调整的FDES模型,简化了空调控制系统的复杂度,并在计算机上进行Matlab仿真,和感应控制方法作了比较,仿真结果证明了基于优先级调整的FDES模型的有效性,同时也表明了FDES控制具有很好的自适应能力,较感应控制有更好的节能效果。
【关键词】:空调 节能 模糊离散事件系统(FDES) 优先级
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM925.12
【目录】:
  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-12
  • 第一章 绪论12-26
  • 1.1 空调节能控制的研究背景12-13
  • 1.2 空调节能系统的研究概况13-14
  • 1.3 动态负荷跟踪的节能控制方案的选择14-15
  • 1.4 模糊离散事件系统的研究背景15-19
  • 1.5 模糊离散事件系统的可观测性19-23
  • 1.6 模糊离散事件系统的监督控制23-24
  • 1.7 本论文的主要研究内容24-26
  • 第二章 空调节能控制系统26-36
  • 2.1 引言26
  • 2.2 空调自动控制系统的特点26-27
  • 2.3 空调负荷动态跟踪节能控制系统27-28
  • 2.4 空调动态负荷跟踪节能控制子系统28-33
  • 2.5 负荷动态跟踪节能控制系统的节能特性33-34
  • 2.6 空调动态负荷跟踪节能控制系统特色34-35
  • 2.7 小结35-36
  • 第三章 模糊离散事件系统36-67
  • 3.1 引言36
  • 3.2 离散事件系统36-45
  • 3.3 模糊离散事件系统45-49
  • 3.4 FDES自动机合成的简化定理49-59
  • 3.5 模糊状态向量及转移事件的降阶59-60
  • 3.6 基于规则的模糊离散事件系统模型60-61
  • 3.7 模糊离散事件系统的最优控制61-66
  • 3.8 小结66-67
  • 第四章 基于FDES的空调节能控制系统67-101
  • 4.1 系统建模67-73
  • 4.2 空调系统的控制策略73-79
  • 4.3 FDES应用于优先级调整控制的仿真分析79-100
  • 4.4 本章小结100-101
  • 第五章 总结与展望101-103
  • 5.1 总结101
  • 5.2 思考与展望101-103
  • 参考文献103-107
  • 致谢107-108
  • 个人简历、在学期间发表的学术论文108-109


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关键词: 空调

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