暖通空调系统的非线性自适应节能控制方法

摘要

本发明公开了一种暖通空调系统的非线性自适应节能控制方法，该方法针对目前暖通空调系统的控制研究中存在的一些问题，实现空调系统的节能和优化控制，从系统全局能量管理的角度，主要对温度和相对湿度进行控制，这两个参数常常是在一个调节对象里同时进行调节的两个被调量，两个参数在调节过程中相互影响，因此在自动控制中要充分考虑到温湿度的相关性。空调自动控制系统是以空调房间的温、湿度控制为中心，通过工况转换与空气处理过程，每个环节紧密联系在一起的整体控制系统，任何环节出现问题，都将影响空调房间的温湿度调节，甚至使整个调节系统无法正常工作。

主权项

1.一种暖通空调系统的非线性自适应节能控制方法，其特征在于：该非线性自适应节能控制方法包括以下步骤：a、利用传感器检测房间内温度和相对湿度的实际值；b、分别求出温度和相对湿度设定值与实际值的误差，将其进行模数转换后作为自适应控制器的输入信号；c、自适应控制器根据输入信号对冷冻水的流速和进入房间的风流速同时调节，输出新的冷冻水的流速和进入房间的风流速的信号；d、对自适应控制器的输出信号进行数/模转换后，通过执行机构作用于暖通空调系统；e、暖通空调系统根据暖通空调系统的控制模型调节房间内的温度和相对湿度；f、返回a步骤继续执行；所述步骤e中，所述暖通空调系统的控制模型为：其中，x是系统的状态变量，z是系统输入变量即空气流速和冷冻水流速，y是系统输出变量即房间内温度和相对湿度，a₁(x)-a₅(x)分别是由3个状态变量和相关参数构成的非线性系数，其中：a₃(x)＝γ₃f_r+γ₄gpm，其中γ₁，γ₂，γ₃，分别为：a₁(x)-a₅(x)，γ₁，γ₂，γ₃，γ₄表达式中各参数含义如下：τ₁，τ₂是时间常数，T₃表示房间温度， f_r表示空气流速，V_s表示供热空间的体积，T₂为供风温度，h_fg为水蒸气的焓，c_p为空气的比热值，W_s为供风的湿度比率，W₃为房间内空气的湿度比率，μ为系统空气通风比例，ρ_a为空气质量密度，M_o为湿度负载，V_he为换热器的体积，T_o为温度负载，h_w为液态水的焓，W_o为房间外空气的湿度比率，gpm为冷冻水流速。