辐射与对流复合式供冷系统热湿传递动态特性与多目标预测控制研究

基本信息
批准号:51408302
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:张东亮
学科分类:
依托单位:南京工程学院
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:崔晓波,黄晓庆,余鹏飞,上官剑峰
关键词:
辐射与对流复合式供冷动态特性多目标预测控制
结项摘要

Radiant and convective composite cooling is an efficient way to reduce equipment energy consumption, and to match future energy structure. However, the regulation and control problems result in its energy-saving effect much lower than expected, which has become the main bottleneck that restricting the application of this technology. The project takes the indoor thermal environment control of radiant and convective composite cooling system as studying object, using simulation and experimental method to study heat and moisture transfer dynamic characteristics of radiant and convective composite cooling system and the quantitative relationship among controlled quantity, manipulated variable and disturbance quantity. And then, build simplified internal control model for predictive control. Under the constraint of anti-condensation, the multi-objective predictive control optimization is realized. The performance of multi-objective predictive control and that of traditional PID control are compared, and the traditional control performance indexes and economic performance index are analyzed. The research of this project is not only of important scientific significance for improving the control theory of building environment and energy engineering system, but also provide strong theoretical support for improving energy saving effect of radiant and convective composite cooling system.

辐射与对流复合式供冷是降低设备能耗、与未来能源结构相匹配的有效方式,然而,调节控制问题致使其节能效果远低于预期,成为制约该项技术推广应用的主要瓶颈。本项目以辐射与对流复合式供冷系统室内热湿环境控制为研究对象,采用数值模拟和实验研究相结合的方法,研究辐射与对流复合式供冷系统热湿传递动态特性,获得被控量与操纵量、扰动量之间的定量关系;在此基础上,构建预测控制简化内部模型,在防结露约束条件下,实现多目标优化预测控制,并比较多目标预测控制与传统PID控制的控制性能优劣,分析传统控制性能指标和经济性性能指标。本项目的研究不仅对于完善建筑环境与能源工程系统的控制理论具有重要的科学意义,也将为辐射与对流复合供冷系统节能效果提升提供强有力的理论支撑。

项目摘要

辐射与对流复合式供冷系统的调节控制问题致使其节能效果远低于预期,是制约该项技术推广和应用的主要瓶颈。因此本研究以目前应用最为广泛的顶棚辐射结合下送风供冷系统室内热湿环境控制为研究对象,开展了以下四个方面的研究:(1)分析顶棚辐射结合下送风供冷系统热湿传递过程,构建相应的动态热湿传递模型,研究模型参数的确定方法。(2)研究顶棚辐射结合下送风供冷系统热湿传递动态特性,研究操纵量、扰动量对被控量的影响。(3)研究顶棚辐射结合下送风供冷系统多目标预测控制仿真,基于约束条件、多控制目标以及预测控制简化内部模型,开发预测控制器。(4)研究顶棚辐射结合下送风供冷系统多目标预测控制实验,逆向研究被控量对扰动量的响应。取得了以下主要成果:(1)建立了顶棚辐射结合下送风供冷系统9R5C动态热湿传递模型,通过最小二乘法进行参数辨识获得了模型的热容、热阻和对流换热系数;(2)实验验证了动态热湿传递模型的正确性以及最小二乘法进行模型参数辨识的有效性,获得了顶棚辐射结合下送风供冷系统操纵量、扰动量对被控量的影响;(3)开发了辐射与对流复合式供冷系统的带约束多目标预测控制器,并与传统的PID控制器性能比较,通过控制实验验证了先进多目标预测控制的优越性。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

妊娠对雌性大鼠冷防御性肩胛间区棕色脂肪组织产热的影响及其机制

妊娠对雌性大鼠冷防御性肩胛间区棕色脂肪组织产热的影响及其机制

DOI:
发表时间:
2

基于被动变阻尼装置高层结构风振控制效果对比分析

基于被动变阻尼装置高层结构风振控制效果对比分析

DOI:10.13197/j.eeev.2019.05.95.fuwq.009
发表时间:2019
3

新产品脱销等待时间对顾客抱怨行为的影响:基于有调节的双中介模型

新产品脱销等待时间对顾客抱怨行为的影响:基于有调节的双中介模型

DOI:
发表时间:2023
4

机电控制无级变速器执行机构动态响应特性仿真研究

机电控制无级变速器执行机构动态响应特性仿真研究

DOI:10.3969/j.issn.1004-132X.2020.03.001
发表时间:2020
5

汽车侧倾运动安全主动悬架LQG控制器设计方法

汽车侧倾运动安全主动悬架LQG控制器设计方法

DOI:
发表时间:2017

张东亮的其他基金

批准号:61472355
批准年份:2014
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
批准号:41403035
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

混凝土辐射供冷建筑热动态特性研究

批准号:51178298
批准年份:2011
负责人:田喆
学科分类:E0803
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

夏热冬冷地区居住建筑围护结构的动态多维热湿耦合传递与节能优化研究

批准号:51378482
批准年份:2013
负责人:徐旭
学科分类:E0803
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
3

基于太阳能ORC热电联供的生土建筑热湿传递规律及系统特性研究

批准号:51678024
批准年份:2016
负责人:高岩
学科分类:E0803
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
4

夏热冬冷地区住宅地下蓄能系统冷热联供动态特性研究

批准号:59778007
批准年份:1997
负责人:刘宪英
学科分类:E0801
资助金额:7.00
项目类别:面上项目