当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

某办公建筑室内热环境模型的建立与控制方法研究

发布时间:2018-05-07 20:13

  本文选题:室内热环境 + 机理建模 ; 参考:《西安建筑科技大学》2017年硕士论文


【摘要】:办公建筑是人员密集的场所,室内热环境会直接影响办公人员的工作效率,因此对办公建筑室内热环境的调节具有重要意义。调节室内热环境的主要设备是空调系统,为了确保室内热环境保持在人体舒适的范围内,对空调设备的调控非常重要。本文主要对办公建筑室内热环境模型建立及控制方法进行了研究,具体研究内容如下:1.首先将室内热环境的热传递物理过程进行数学描述,定量分析室内热环境与室外温度、室外太阳辐射以及建筑围护结构等的关系,然后通过模型线性化以及拉普拉斯变换,对数学描述的微分方程进行求解,得到描述室内热环境的模型。2.以某科研办公室为研究目标,确定室内热环境模型的参数,并在TRNSYS中搭建此办公室模型,利用TRNSYS中的气象数据及室内温度来验证通过机理分析建立模型的准确性,结果表明:该模型有一定的准确性和实用性。3.对室内热环境模型进行控制方法的研究,分别利用PID控制、基于遗传算法整定的PID以及增益调整型PID对室内热环境模型进行控制器的设计与仿真。通过仿真模拟得出:试凑法PID控制算法超调量较大及振荡较多,为了改善控制效果设计了基于遗传算法整定PID控制,结果表明:基于遗传整定的PID控制使室内热环境的上升时间为100s,且超调量仅为5.2%,但该方法整定的PID参数并不能随系统或干扰的改变而调整,因此设计了增益调整型模糊PID,对遗传整定的PID参数进行动态调整,结果表明:该控制算法能使室内热环境快速达到设定目标,而且超调小,还具有较强的抗干扰能力。
[Abstract]:Office building is a crowded place, the indoor thermal environment will directly affect the work efficiency of office staff, so it is of great significance to adjust the indoor thermal environment of office buildings. The main equipment for regulating indoor thermal environment is air conditioning system. In order to ensure that the indoor thermal environment is kept in the comfortable range of human body, it is very important to regulate the air conditioning equipment. In this paper, the establishment and control methods of indoor thermal environment model of office buildings are studied, and the specific research contents are as follows: 1. Firstly, the physical process of heat transfer in indoor thermal environment is described mathematically, and the relationship between indoor thermal environment and outdoor temperature, outdoor solar radiation and building enclosure is quantitatively analyzed. Then, the model linearization and Laplace transformation are used to analyze the relationship between indoor thermal environment and outdoor temperature, outdoor solar radiation and building enclosure. The mathematical differential equation is solved and the model. 2. 2 is obtained to describe the indoor thermal environment. Taking a scientific research office as the research goal, the parameters of the indoor thermal environment model are determined, and the model is built in TRNSYS. The accuracy of the model is verified by using the meteorological data and indoor temperature in TRNSYS. The results show that the model has some accuracy and practicability. The control method of indoor thermal environment model is studied. The controller of indoor thermal environment model is designed and simulated by using PID control, PID based on genetic algorithm tuning and gain adjusting PID. The simulation results show that the overshoot and oscillation of the trial and error PID control algorithm are large. In order to improve the control effect, a genetic algorithm based tuning PID control is designed. The results show that the rise time of indoor thermal environment is 100 s, and the overshoot is only 5.2, but the PID parameters can not be adjusted with the change of system or disturbance. Therefore, the gain adjusted fuzzy PIDs are designed to dynamically adjust the PID parameters of genetic tuning. The results show that the control algorithm can make the indoor thermal environment achieve the set goal quickly, and the overshoot is small, and it also has strong anti-interference ability.
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU111;TP273

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 曲世琳;王东旭;董家男;彭莉;;基于TRNSYS的太阳能水源热泵系统优化研究[J];南京理工大学学报;2015年04期

2 玄登影;王福林;高敏慧;马海志;;一种改进适应度函数的遗传算法[J];数学的实践与认识;2015年16期

3 陈奇;张九根;曹华;;基于遗传神经网络的VAV空调系统预测模型[J];计算机测量与控制;2015年05期

4 李占培;刘廷章;张颖ZM;;基于频域分解的房间冷负荷建模及软测量技术[J];仪器仪表学报;2015年05期

5 王成林;李舒宏;张小松;杨文超;;不同送风参数对地板送风系统性能的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2015年02期

6 熊胤波;方康玲;;基于模糊规则切换的变水量空调温度Fuzzy-PID控制器设计[J];计算机测量与控制;2015年02期

7 王康;伍川辉;;BP神经网络在高速列车空调控制中的应用[J];中国测试;2014年S1期

8 王亚峰;李绍勇;;空调房间温度模糊分数阶PID控制器的设计[J];制冷与空调(四川);2014年04期

9 楼海军;阚安康;康利云;刘红敏;;船舶舱室空调热舒适性评价指标及其微气候参数优化[J];船舶工程;2014年S1期

10 李琳;周国雄;;基于逆模型解耦的绿茶烘焙变论域模糊控制[J];农业工程学报;2014年07期

相关博士学位论文 前1条

1 官伯林;三轴光电跟踪系统跟踪策略和控制研究[D];西安电子科技大学;2012年

相关硕士学位论文 前5条

1 曹勇;面向室内热湿环境热舒适度预测与控制模型优化研究[D];沈阳大学;2016年

2 武丹;中央空调自控系统建模与仿真[D];内蒙古大学;2015年

3 李腾飞;模糊控制在过程控制系统中的应用研究[D];河北科技大学;2013年

4 尹丽媛;基于TRNSYS的太阳能耦合土壤源热泵系统仿真研究[D];太原理工大学;2013年

5 董辉辉;基于模拟退火机制的改进模糊小生境遗传算法[D];西安电子科技大学;2013年



本文编号:1858310

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1858310.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e5d24***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com