利索能及
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专利号: 2022105176226
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
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的分散式控制方法,其特征在于,包括以下步骤:a.基于热力学方程,考虑相邻房间热传递、人员设备散热、室内外温差的影响,构建变风量空调所控制的各个房间的动态模型;

b.基于所建立的各房间动态模型参数设计分散式的PI控制器,通过求解若干线性矩阵不等式来确定控制器增益。

2.根据权利要求1所述的变风量空调系统的分散式控制方法,其特征在于,所述步骤a中基于热力学方程,考虑相邻房间热传递,室内外温差等干扰的影响,构建变风量空调所控制的各个房间的动态模型Si如下:其中,T[i]是第i(i=1……N)个房间的实时温度,u[i]是确定风阀开度的控制信号,d[i]是由于房间内人员设备产生的热量差和外部环境的温度差造成的干扰;

表示相邻房间温度的热传递等影响;

表示每个房间的四面方向,

Ci=ρViCP是第i个房间在空气密度为ρ时的热容,CP是标准大气压下,空气的比热容,M为风机的最大风量,Kw、Kg分别表示墙和窗的热传递系数,Szw,i、Szg,i分别表示第i个房0

间z方向墙和窗的面积,Ti表示第i个房间的初始温度。

3.根据权利要求1或2所述的变风量空调系统的分散式控制方法,其特征在于,所述步骤b中设计分散式控制器的比例积分控制增益Ki如下:其中,ki,1是比例控制增益,ki,2是积分控制增益,Ki=[ki,1 ki,2],Tset,i是第i个房间的设定温度;

‑1

基于所建立的各房间动态模型参数设计分散式的PI控制器增益如下:Ki=GiYi ;其中

1×2

Gi∈R , yi,1是一个极小的正数,yi,2是正标量,并满足如下若干线性矩阵不等式:

其中, (qi,ri)是系统极点约束在给定圆域的圆心和半径;γi,βi,ζi是正标量。