基于神经网络的中央空调控制系统的建模与仿真

论文题目: 基于神经网络的中央空调控制系统的建模与仿真

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械工程

作者: 闵剑青

导师: 赵燕伟,徐东波

关键词: 神经网络,空调系统,辨识,预测控制,仿真

文献来源: 浙江工业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文从工程实际出发,对基于神经网络的中央空调控制系统的建模和仿真进行了研究。文章结合人工神经网络和空调系统的基本理论,建立了神经网络湿空气参数和工况转换模型,研究了空调时滞对象的神经网络辨识以及神经网络预测控制方法,并在此基础上构建了某一次回风露点控制全年运行调节的中央空调系统的SIMULINK仿真模型,进行了仿真实验。 本文的主要研究内容有如下几个方面: ● 综述了人工神经网络用于空气调节技术的研究现状,并就基于神经网络的中央空调系统仿真研究提出了作者的一些观点; ● 通过对侧吹风空调系统全年运行工况分析,建造出基于神经网络的工况转换仿真模型,提出了工况转换的SIMULINK实现的方法,使空调工况转换变得更加迅捷有效。 ● 运用MATLAB辨识工具箱和神经网络理论,通过对暖通空调系统中常见的时滞对象的辨识,研究了基于神经网络的线性和非线性的辨识方法。从仿真结果看来,神经网络对非线性对象的辨识具有明显的优势。 ● 神经网络预测控制由于控制性能好,易于实现,鲁棒性好,因此本文从空调时滞模型角度出发,对基于神经网络预测控制进行了研究和仿真,取得了满意的控制效果。 ● 建立了空调系统全年运行自动控制系统仿真模型,该模型能根据室内外参数的变化自动切换工况、计算设备运行容量、显示室内外温度变化曲线。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 空调技术的研究内容与现状

1.2 空调技术所面临的问题

1.3 人工神经网络在空调系统中的应用

1.3.1 预测负荷

1.3.2 建筑物能量分析、管理与控制系统

1.3.3 故障诊断

1.3.4 系统辨识与控制

1.3.5 其它应用

1.4 本文研究的主要内容

第二章 空调系统工况转换的神经网络模型

2.1 中央空调温湿度控制的基本方法

2.2 中央空调自动控制系统

2.3 全年运行工况自动转换的神经网络实现

2.3.1 BP神经网络

2.3.2 RBF神经网络

2.3.3 采用matlab命令构造BP神经网络

2.3.4 采用GUI建立神经网络

2.3.5 工况转换的SIMULINK实现

2.4 仿真

2.5 小结

第三章 空调时滞对象的神经网络辨识

3.1 神经网络辨识方法

3.2 神经网络对空调滞后对象的辨识

3.2.1 利用MATLAB系统辨识工具箱对系统的辨识

3.2.2 一阶惯性加纯滞后对象的神经网络辨识方法

3.2.3 利用神经网络对非线性时滞系统的辨识

3.3 空调系统二次加热过程辨识实例

3.3.1 数据的采集和处理

3.3.2 神经网络的建立和训练

3.3.3 对象参数的确定

3.4 小结

第四章 空调系统的神经网络预测控制

4.1 模型预测控制原理和算法

4.1.1 原理

4.1.2 模型预测控制算法

4.2.神经网络预测控制

4.3 空调神经网络预测控制仿真实例

4.4 小结

第五章 基于神经网络的空调系统全年运行调节仿真

5.1 设备运行容量计算模型的建立

5.2 空调房间热特性m文件的编制和模型的建立

5.3 建立房间相对湿度显示的神经网络模型

5.4 系统连接和简化

5.5 仿真和结果分析

5.6 小结

第六章 结束语

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录

发布时间: 2005-08-08

参考文献

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