一種中央空調的室內溫度動態矩陣預測控制方法技術

一種中央空調的室內溫度動態矩陣預測控制方法，包括如下步驟：（1）給定系統一個階躍輸入（設定一個風機盤管的頻率），記錄室內溫度的階躍響應a1,a2,...,aN；（2）建立預測模型，采用兩層的階躍響應模型，（3）反饋校正；（4）參考曲線選取；（5）優化計算：采用最小二乘法，設通過求出每步的輸出增量Δu(k+j)從而得到下一步預測輸入值u(k+j)，以其中預測輸入值u(k+1)為風機盤管系統的下一步頻率。本發明專利技術提出一種舒適度提高、節能效果明顯的中央空調的室內溫度動態矩陣預測控制方法。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種中央空調的室內溫度動態矩陣預測控制方法，其特征在于：所述動態矩陣預測控制方法包括如下步驟：（1）給定系統一個階躍輸入，所述階躍輸入為風機盤管的頻率，記錄室內溫度的階躍響應a1,a2,...,aN；（2）建立預測模型，所述預測模型采用階躍響應模型：ym(k+j)=aNu(k+j-N)+Σi=1N-1aiΔu(k+j-i),j＝1,2,...,P其中，ym(k+j)為第k+j次預測模型的溫度輸出值，u(k+j?N)為第k+j?N次風機盤管頻率值，ai為第i次階躍響應值，N為階躍響應系數長度，P為預測步長；對于P步預測上式寫成向量形式，u(k+i)在i＝M－1后保持不變，M為控制時域長度，M小于預測長度p，用增量表示時：Δu(k+i)＝0；Ym(k)=Δu(k)Δu(k-1)...Δ(k-M+1)...Δ(k-P+M)...Δ(k-P+1)...Δ(k-N+2)Δ(k-N+1)Δ(k+1)Δ(k-N+2)···Δ(k+M-1)0Δ(k+M-1)···0······0···0Δ(k+M-1)Δ(k+N-P)*a1a2···aN上式簡化為：Ym(k)＝AΔUM(k)+Y0(k)其中ΔUm(k)=Δu(k)Δu(k+1)...Δu(k+M-1)1×MTA=a1a2a1···a2aMa1···a2···aPaP-1···aP-M+1P×MY0(k)=y0(k)y0(k+1)....y0(k+P)1×PT,式中y0(k+j)=aNu(k+j-N)+Σi=j+1N-1aiΔu(k+j-i),j＝1,2,...,P（3）反饋校正：設預測模型輸出與實際輸出之間的誤差為：e(k)＝y(k)?ym(k)，修正后的反饋為：Yp(k)＝AΔUM(k)+Yp0(k)其中Yp(k)=yp(k+1)yp(k+2)....yp(k+P)1×PTYp0(k)=yp0(k+1)yp0(k+2)....yp0(k+P)1×PTyp0(k+j)＝y0(k)+h[y(k)?ym(k)]，j＝1,2,...,P，式中h為修正因子；（4）參考曲線選取：參考曲線選為：yr(k+i)＝αiy(k)+(1?αi)yr，i=1,2,…,P，其中T為采樣周期，t為時間常數，y(k)為現時刻實際輸出，yr為設定值，Yr(k)=yr(k+1)yr(k+1)....yr(k+P)1×PT;（5）優化計算：優化性能指標為minE=[Yr(k)-Yp(k)]TQ[Yr(k)-YP(K)]+ΔUMT(k)RΔUM(k),即：minE=Σj=1Pqj[yr(k+j)-yp(k+j)]2+Σj=1MrjΔu2(k+j-1),為使該性能指標達到最小，通過最小二乘法實現，使由于E=[Yr(k)-AΔUM(k)-Yp0(k)]TQ[Yr(k)-AΔUM(k)-Yp0(k)]+ΔUMT(k)RΔUM(k),故得：ΔUM(k)＝(ATQA+R)?1ATQ[Yr(k)?Yp(k)]其中Q＝diag(q1,q2,...,qP)，R＝diag(r1,r2,...,rP)稱為誤差權矩陣和控制權矩陣，是預先離線選定好的，因此由u(k+j)＝u(k+j?1)+Δu(k+j)得到每一步預測輸入值u(k+j)，以其中預測輸入值u(k+1)為風機盤管系統的下一步頻率。FDA00003341251200026.jpg,FDA000033412512000210.jpg...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：董輝，李曉宇，羅立鋒，邢科新，蔣文成，吳祥，仲曉帆，高陽，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：