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实验室发展报告null中央空调学科建设研究规划报告中央空调学科建设研究规划报告中央空调实验室 2005年1月中央空调学科分类研究中央空调学科分类研究null能量管理优化控制：算法研究、软件编程混合动态系统理论建模和软测量多传感器数据融合 Hilbert-Huang变换在空调参数分析和故障诊断中的应用研究 HDS最优控制理论方法在HVAC研究中的应用理论方面 null应用现状：目前正被使用的HVAC系统几乎都没有同时考虑能量效率和室内空气品质等问题。具体来说中央空调系统能量管理优化控制，算法研究及软件编程nul...

null中央空调学科建设研究规划报告中央空调学科建设研究规划报告中央空调实验室 2005年1月中央空调学科分类研究中央空调学科分类研究null能量管理优化控制：算法研究、软件编程混合动态系统理论建模和软测量多传感器数据融合 Hilbert-Huang变换在空调参数分析和故障诊断中的应用研究 HDS最优控制理论方法在HVAC研究中的应用理论方面 null应用现状：目前正被使用的HVAC系统几乎都没有同时考虑能量效率和室内空气品质等问题。具体来说中央空调系统能量管理优化控制，算法研究及软件编程null 对室内温度、湿度以及污染物的浓度等指标采用小型传感器监测系统检测并利用简单的控制器调整算法(试错法)自动调整。楼宇中多寓所或多区域的运行耦合问题尚未得到慎重考虑，这种现象将严重影响空调调节性能及成本投资。对户外气候条件，建筑物空间及其HVAC系统组成部分间的交互作用考虑不够。系统发生故障停机前，目前主要是通过人工检测参数的明显变化来确定发生故障的设备，这种方法不具有对设备的运行健康状况进行检测预报功能。 null 在国内，几乎所有商用建筑都装备有HVAC系统，而新加坡的楼宇HVAC系统技术与中国相比相对先进，因此加强暖通空调系统节能控制技术的改进，尤其是在能量管理、系统优化与节能控制等方面的研究，不仅能节省大量运行成本，而且还具有巨大的产业化前景。 null 过程控制和检测领域涌现出软测量技术就是选择与被测变量（无法直接测量）相关的一组可测变量，构造某种以可测变量为输入，被测变量为输出的数学模型，使用计算机来进行模型的数值运算，从而得到被测变量的估计值的过程。混杂系统理论模型建模和软测量null 根据某种最优原则研究建立软测量数学模型的方法——软测量技术的核心模型实时运算的工程化实施技术——软测量技术的关键是模型自校正（模型维护）技术——提高软测量精度的有效方法软测量技术主要包括三部分的内容 null 混合动态系统（HDS）也叫混杂系统,是由连续变量动态系统(CVDS)和离散事件动态系统(DEDS)组成并相互作用而形成的系统。混合动态系统理论处理了自然界和实际工程之中的一大类“切换系统”，形成了一套完整的理论体系。 null HVAC的制冷和制热过程有着非常明显的连续性动作特征 HVAC的制冷和制热动作之间的切换、风量的实时调节又具有明显的离散事件动作特征对于HVAC系统，它与HDS系统的特征完全吻合，是典型的HDS。目前的控制学界对切换系统的研究是一个热点，因此HVAC系统采用HDS系统模型的描述方法建模.HDS模型与HVAC系统的关系 null 从连续系统角度出发，利用微分方程和代数方程的工具建模HVAC系统——“延拓” 从离散事件动态系统（DEDS）角度出发，利用形式逻辑（Petri网、自动机语言）对HVAC系统进行建模——“聚合” HVAC 的两种HDS建模方式null 多传感器数据融合就是人们通过对空间分布的多源信息----各种传感器的时空采样，对所关心的目标进行检测、关联（相关）、跟踪、估计和综合等多级多功能处理，以更高的精度、较高的概率或置信度得到人们所需要的目标状态和身份估计，以及完整、及时的态势和威胁评估，为决策者提供有用的决策信息多传感器数据融合null 数据融合是在多个层次上对多源信息进行处理的，每个层次代表信息处理的不同级别数据融合过程包括检测、关联（相关）、跟踪、估计和综合数据融合过程的结果包括低层次上的状态和属性估计，以及高层上的战场态势和威胁评估数据融合的三个主要功能null Hilbert-Huang变换是一种新的非线性非平稳信号的时频分析方法，结合实验模态分解方法和Hilbert谱技术，可以把复杂的信号分解为有限数目具有一定物理意义的固有模态分量（IMF），对这些IMF求解瞬时频率，从而可以获得信号的时频表示。Hilbert-Huang变换在HVAC中的应用研究 null 作为目前最新发展起来的对非线性非平稳信号进行分析的有效方法，已经逐步推广到地震信号分析，基础结构无损检测，流体力学，过程预测等领域，具有很大的研究价值和应用前景。 Hilbert-Huang变换在HVAC中的应用null 中央空调运行能量管理是一个研究热点。它是个约束最优控制问题，在HDS建模的基础上承接已有的HDS最优控制问题的研究，可以将实际问题中的条件作为约束，空调的运行能耗抽象成某个指标泛函，运用最优控制的分析方法来作处理。HDS最优控制理论方法在HVAC研究中的应用null 空调切换间隙时段（连续时段）上，风量的连续调节最优控制，从连续系统的角度计算其变风量风机的优化控制问题；制冷、制热的连续调节最优控制，从连续系统的角度计算其压缩机或加热管的优化控制问题——微观空调的切换控制，以温度的自适应调节作为事件触发，用DEDS的形式逻辑处理对应子系统之间的最优切换——宏观两个方向null 由于约束条件可以比较多，单纯一个约束的一个指标的最优控制思想过于简单和理想，因此在此基础上可以引入多约束多指标的优化问题。在常规的微分方程工具处理不了的时候，设法将其用对策论、均衡理论的思想进行处理，即每项都不是“最优”，但是综合起来就是“最优”的，有“折衷”的思想在里面。可能遇到的问题null空调PID专用控制器及相关板卡的研制空调DCS控制研究空调远程网络控制技术的研究分布式光纤检测在中央空调中的应用研究硬件研发 null应用现状：国内HVAC系统中，每个单环采用独立的PID控制，不同环间缺少有效地协同，整个系统的性能优化非常有限。PID控制器现在主要采用Ziegler-Nichols和试错法来调节，但由于空调系统的多环结构，因此调节起来非常耗时；机械方面，HVAC系统各环间有很强的耦合作用，如湿度和温度环，因此单环控制实现的性能十分有限。另外需要注意的是，有时候由于内部的制冷要求和外部的环境变化会导致PID环节性能恶化。空调PID专用控制器及相关板卡的研制 null国外情形：基于继电器反馈技术和阶跃测试的PID控制器自整定技术 10个PID控制器整定规则（Ziegler-Nichols PI/PID整定规则、增益－相位余量和鲁棒优化PI算法等）针对MIMO自整定器的研发 null应用现状：目前虽然已有多种分布控制系统(DCS)面市，但大都是多功能系统，针对HVAC的具有特殊功能和性能的系统还尚未出现。空调DCS控制研究 null应用现状：南洋理工提出了一种专门为HVAC系统提供M&E服务技术的新型商业模式，这种模式通过宽带网络可使将来的M&E服务管理人员足不出户就能对整座建筑完成监视、实时控制和维护管理等功能。空调远程网络控制技术的研究 null应用现状：承接光纤检测学科的建设，分布式光纤温度、湿度传感在中央空调系统检测方面的应用，可以作为中央空调自适应调节的一个前端问题来进行处理。分布式光纤检测在中央空调中的应用研究 null谢谢!

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