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专利号: 2020109298755
申请人: 西安建筑科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种变风量空调系统事件触发预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)基于状态空间构建变风量空调系统模型;

2)构建变风量空调系统模型的预测算法,再通过变风量空调系统模型与该预测算法共同构成闭环控制,然后根据预测算法进行预测;

3)计算最大输出斜率和最大输入斜率,将最大输出斜率和最大输入斜率与设定值相比较,并根据比较结果判断是否对预测算法在线进行更新,当需要对预测算法进行更新时,则对预测算法进行在线更新,当不需要对预测算法进行更新时,则采用上一时刻的预测算法。

2.根据权利要求1所述的变风量空调系统事件触发预测控制方法,其特征在于,变风量空调系统模型的预测算法具体为:变风量空调系统模型为:

y(s)=G(s)u(s);

其中,y(s)为模型的输出,u(s)为模型的输入,G(s)为模型的传递函数;

系统状态空间为:

Δx(k+1)=AΔx(k)+BuΔu(k)+BdΔd(k)yc(k)=CcΔx(k)+yc(k-1)其中, 为状态增量, 为控制输入增量, 为可以测量的外部干扰增量, 为被控输出量, 为约束输出量;A,Bu,Bd,Cc和Cb为相应维数的系统矩阵;

则预测控制优化问题为:

Δx(k+i+1)=AΔx(k+i|k)+BuΔu(k+i|k)+BdΔd(k+i)Δx(k|k)=Δx(k)

yc(k+i|k)=CcΔx(k+i|k)+yc(k+i|k)yc(k|k)=yc(k),i=0,1,…,p其中,(k+i|k)表示当前k时刻对k+i时刻的预测值,umin(k)为系统控制量的最小值,umax(k)为系统控制量的最大值,Δumin(k)为系统控制增量的最小值,Δumax(k)为系统控制增量的最大值,ymin(k)系统输出的最小值,ymax(k)为系统输出的最大值;

将预测控制优化问题转化为QP问题进行描述,根据预测控制的基本原理,作用于被控系统的数据是得到控制序列的第一步,即将通过求解优化问题所获得的将控制量u(k)=u(k-1)+Δu(k)作用于系统;

在下一个采样时刻,利用新的测量值更新QP问题,然后求解QP函数。

3.根据权利要求1所述的变风量空调系统事件触发预测控制方法,其特征在于,步骤3)中最大输出斜率的数学表达式为:最大输入斜率的数学表达式为:

最大输出斜率变化率的数学表达式为:

最大输入斜率变化率的数学表达式为: