[發明專利]中央空調供冷過程控制對象的建模方法

無效

• 申請號: 201210319938.0
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102866632A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 李愛國;陳烈
• 申請（專利權）人: 上海達希能源科技有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

技術領域

本發明涉及供冷控制技術，特別是涉及一種中央空調供冷過程控制對象的建模方法的技術。

背景技術

我國空調采暖能耗占全社會能耗27%，目前空調系統運行和管理多數停留在人工和半自動狀態。從節能目的出發，完善城市空調制冷系統，實現空調系統的節能控制是異常重要的。在建筑節能減排領域，設計或改造空調控制系統，首先需要確定控制系統動態特性的數學模型，但是現有空調供冷過程控制對象的建模方法存在著以下缺陷：

1）目前動態特性建模法主要有階躍響應法、脈沖響應法、頻率響應法、相關分析法、譜分析法等，這些建模法往往對數據的長度比較敏感，需要大量的數據，另外建模的精度也比較低，因此不能滿足節能改造應用的要求。

2）熱工對象模型通常都采用單容加滯后特性描述，或采用雙容加滯后特性描述，模型中的相關參數通常都采用飛升曲線來確定。當階躍響應曲線比較規則的時候，常用的飛升曲線法有近似法、半對數法、切線法和兩點法；當階躍響應曲線不規則時，可以采用面積法來辨識模型參數。但是面積法對階躍響應曲線的完整性要求比較高，必須獲得完全進入穩態的過程輸出曲線，當數據不滿足完整性要求時，面積法會失效，而且這些方法普遍存在一個問題是在有噪聲的情況下，精度會有所下降，甚至失效。

3）空調供冷過程具有大慣性、大時滯的特點，因此過程的滯后時間是供冷模型辨識的重要參數之一。在許多工業生產過程中，大部分純滯后時間是由物料傳輸所致，對此可以通過近似估計得到，對離散時間模型，純滯后時間一般取采樣時間的整數倍，但在實際供冷過程中，有些過程變量無法測量，這導致滯后時間也無法進行測量。為了得到系統的滯后時間，需要把滯后時間常數構造在辨識矩陣方程中，但目前常規方法不能夠自動辨識滯后時間。

4）階躍響應曲線雖是一種測定過程動態特性的簡單易行方法，但當過程長時間處于較大干擾信號作用時，被控量輸出的變化范圍可能會超過實際工藝所允許的范圍，這使得建模階躍響應曲線是一條未進入穩態的不完整曲線，因此這種情況不能使用常規飛升曲線法建模。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種對實驗數據要求低，能直接辨識對象滯后時間，且建模精度高，抗干擾能力強，建?？煽啃愿叩闹醒肟照{供冷過程控制對象的建模方法。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種中央空調供冷過程控制對象的建模方法，其特征在于，具體步驟如下：

1）使中央空調的控制對象輸入量以脈沖方式階躍變化多次，并測量每次控制對象輸入量階躍變化后的控制對象輸出量脈沖響應值，獲得控制對象脈沖響應樣本，控制對象脈沖響應樣本中包含有每次階躍變化的控制對象輸入量值及控制對象輸出量脈沖響應值，從而獲得中央空調供冷過程控制對象的脈沖響應曲線，再根據中央空調供冷過程控制對象的脈沖響應曲線求得中央空調供冷過程控制對象的階躍響應曲線、斜坡響應曲線；

2）從控制對象脈沖響應樣本中選取多次測量值列寫差分方程，根據最小二乘法，有：

θ^=(UTU)-1UTC]]>