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文檔簡介
基于模型預測控制的建筑熱力入口智能調節(jié)方法模擬研究基于模型預測控制的建筑熱力入口智能調節(jié)方法模擬研究
摘要:本研究旨在探索一種基于模型預測控制的建筑熱力入口智能調節(jié)方法。首先,文章對建筑熱力入口的流體特性進行了分析。然后,選取建筑熱力入口作為調節(jié)對象,構建了其動態(tài)模型。接著,基于該模型設計了模型預測控制器,并通過模擬研究進行驗證和分析。結果表明,基于模型預測控制的建筑熱力入口智能調節(jié)方法能夠有效提升能源利用效率和舒適度。
關鍵詞:建筑熱力入口;模型預測控制;能源利用效率;舒適度
1.引言
建筑熱力入口是決定建筑物室內溫度和濕度的重要因素。如何實現(xiàn)對熱力入口的智能調節(jié),提高能源利用效率和室內舒適度,一直是建筑能源研究的熱點問題。傳統(tǒng)的PID控制方法在一定程度上可以滿足要求,但無法處理非線性、時變的系統(tǒng)特性。因此,有必要開展基于模型預測控制的研究,以期實現(xiàn)更精確的建筑熱力入口調節(jié),提高熱效應。
2.建筑熱力入口的流體特性分析
建筑熱力入口的流體特性包括流量、溫度、濕度等參數(shù)。通過對建筑熱力入口的分析,可以得知其影響室內溫度和濕度的關鍵因素。在日常生活中,溫度和濕度的波動會導致人體的不適,因此需要對熱力入口進行智能調節(jié)。
3.建筑熱力入口動態(tài)模型的構建
為了實現(xiàn)對熱力入口的智能調節(jié),需要構建其動態(tài)模型。首先,收集建筑熱力入口的實時數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)預處理。然后,利用系統(tǒng)辨識方法得到建筑熱力入口的狀態(tài)空間模型。最后,通過模型辨識算法對模型參數(shù)進行優(yōu)化。
4.基于模型預測控制的建筑熱力入口智能調節(jié)方法
在建立完動態(tài)模型后,可以設計基于模型預測控制的熱力入口智能調節(jié)方法。首先,通過目標函數(shù)的選擇確定調節(jié)目標,如最小化能耗和最大化舒適度。然后,基于模型預測控制理論,利用當前時刻的輸入量和模型進行預測,得到下一時刻的輸出。最后,修改輸入量,實現(xiàn)對熱力入口的智能調節(jié)。
5.模擬研究及結果分析
通過模擬研究,驗證基于模型預測控制的建筑熱力入口智能調節(jié)方法的有效性。利用MATLAB/Simulink軟件進行仿真,設置不同的工況和控制策略,并對能耗和舒適度進行評估。結果顯示,基于模型預測控制的方法相較于傳統(tǒng)的PID控制方法,在能源利用效率和舒適度方面取得了顯著的改善。
6.結論
本研究通過基于模型預測控制的方法,實現(xiàn)了對建筑熱力入口的智能調節(jié)。該方法能夠更準確地預測熱力參數(shù)的變化趨勢,提高能源利用效率和舒適度。未來的研究可以進一步優(yōu)化模型參數(shù)和控制策略,提高該方法在實際建筑系統(tǒng)中的應用效果。
本研究通過建立熱力入口的狀態(tài)空間模型,并利用模型預測控制方法進行智能調節(jié),實現(xiàn)了對建筑熱力入口的精確控制。通過模擬研究,發(fā)現(xiàn)基于模型預測控制的方法相較于傳統(tǒng)的PID控制方法,在能源利用效率和舒適度方面取得了顯著的改善。這表明該方法具有很大的應用潛力,并可進一步優(yōu)化模型參數(shù)
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