变风量空调系统的预测控制研究

摘要

变风量空调系统是一个复杂的多变量系统，具有不确定、强耦合等特征。对于变风量空调系统的控制研究已有很多结果，但是传统的控制方法往往不能取得令人满意的结果。
　　 预测控制是从工业实践中发展起来的一类控制算法，具有对模型要求低，采用滚动优化策略，实时对系统进行优化和调节的特点，相对于其他的传统控制策略具有很大优势。特别适用于多变量有约束系统，具有很强的处理耦合的能力和较强的鲁棒性。
　　 本文详细分析了变风量空调系统的运行原理，建立了变风量空调系统的模型，并做了简要分析。阐述了预测控制的发展历史并分析了研究趋势。以变风量空调系统为控制对象，分析了预测控制的典型控制方法，即基于脉冲响应模型的模型算法控制。以单变量动态矩阵控制方法为基础，推导了多变量方法的实现途径。指出了算法的应用方式。
　　 本文着眼在预测控制方法的应用，以变风量空调系统为控制对象，分别使用两类典型的预测控制方法对其进行了控制研究。利用模型算法控制对空气处理装置进行了控制，利用动态矩阵控制对三输入三输出的变风量系统进行了整体控制研究，并利用Matlab进行了仿真，取得了令人满意的效果。