基于预测串级的中央空调系统的节能优化控制策略研究

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1、分类号：TP273+.3密级：UDC：621.3编号：河北工业大学硕士学位论文基于预测串级的中央空调系统的节能优化控制策略研究论文作者：田舟学生类别：全日制学位门类：工学领域名称：控制科学与工程指导教师：陈曦职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlScienceandEngineeringSTUDYONTHEENERGY-SAVINGOPTIMIZINGCONTROLSTRATEGIEBASEDONPREDITIONCASCADECONTROLFORCENTRALA

2、IRCONDITIONbyTianZhouSupervisor:Prof.ChenXiDecember2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描

3、、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期摘要随着智慧城市概念的提出，建筑的智能化越来越受到人们的关注。如此同时，智能控制在楼宇自动化工程实践中也取得了很大的进步。中央空调系统作为建筑楼宇环境系统中最重要的组成部分，它所消耗的能源几乎占整个楼宇能量消耗的60%。如何降低中央空调系统的运行能耗已成为当前研究的热点。文章首先分析了中央空调系统特性进行

4、，针对当前天津市某医院的中央空调供热水系统进行节能控制的研究，提出了以系统辨识的为基础的预测串级控制方法，并且建立了中央空调水系统参数模型。文章中选用MATLAB软件对天津市某医院的中央空调供热系统进行研究，经过对历史逐时数据进行分析后，采用带遗忘因子的最小二乘法对中央空调水系统的模型阶数和参数进行辨识。仿真结果表明辨识得到的系统模型能够很好的反应中央空调系统的实际特性。然后，以广义预测控制算法为基础，引入串级控制的思想，提出了GPC-PID预测串级控制算法，从仿真结果可以看到该预测串级控制方法在中央空调水系统的温差控制流量上具有理想的稳定性和准确性，得到了比较理想的效果。文

5、章最后对中央空调系统的变频节能运行进行了分析。以中央空调水系统中的循环水泵为对象，分析了在广义预测串级控制算法下变流量改造水泵与机组运行能耗的节能潜力，结果表明该算法可以提高中央空调水系统的节能运行控制效果。同时该预测串级控制算法具有良好的适应性和稳定性，以此可以指导空调系统的控制设计，对智能建筑的能量管理控制，有着非常重要的意义。关键词：中央空调系统辨识预测串级控制节能IABSTRACTWiththeconceptionofSmartCityproposed,intelligentbuildinggetsmoreandmorepeople’sattention.Atthes

6、ametime,intelligentcontrolhasalsomadeagreatprogressinengineeringpracticeofbuildingautomation.Centralairconditioncontrolsystemasoneofthemostimportantpartofarchitecturebuildingcontrolsystem,itsenergyconsumptionaccountedforalmost60%ofthewholebuildingenergyconsumption.Howtoreducetheenergyconsum

7、ptionofcentralairconditioningsystemhasbecomeahotspotofcurrentresearch.Thishasanalyzedthefeaturesofcentralairconditionsystem,Intheresearchofenergysavingcontrolonthecurrentcommonlyusedcentralairconditioningwatersystem,apredictioncascadecontrolmethodbasedon