典型温带地区夏季住宅舒适度控制研究

摘要

随着我国经济飞速发展、城镇化规模的扩大，城市居民在住宅内的时间日益增多，与此同时，空调系统的普及化致使住宅自然通风减少，室内空气污染加剧，居民自行采取的降温措施，尤其是室内空调设置温度，往往缺乏科学指导，对室内舒适度的改善极为不利，也不利于居民身体健康。因此，确立一个可行的住宅热舒适度和空气舒适度控制方案，既可以有效改善住宅室内环境舒适度，又能够保障居民的身体健康。
　　为了充分了解典型温带地区的气候特点和当地居民的主观舒适感觉，设计了调查问卷，并对当地住户进行了调查和数据采集工作，得到了当地居民的主观舒适感觉和环境数据。利用PMV计算公式在MATLAB平台上模拟了在各个因素发生变化时，对人体热舒适度的影响大小，确定了室内温度是影响当地室内热舒适的主要因素。基于调查得到的主观热感觉和客观环境数据，通过回归方程得到了当地居民的热中性温度为27.5℃。在理论分析的基础上确定了二氧化碳浓度是影响当地居民室内空气舒适度的主要因素。
　　本文使用机理建模法分别对室内温度和室内二氧化碳浓度进行了模型的建立，在此基础上，运用MATLAB软件设计了对应的控制系统和相应的模糊PID控制器，并在系统存在扰动和没有扰动两种情况下，对PID控制和模糊PID的控制效果分别进行了对比。根据实验结果，与传统PID方式相比，选用的模糊PID控制器可以有效减少整定时间，减小系统的超调量，加快系统的响应时间，鲁棒性好等优点，更适合对室内舒适度的控制。

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第1章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4论文结构

1.5本章小结

第2章 现场调查与数据分析

2.1 咸阳地区简介

2.2样本的选择和调查内容

2.3数据测量要求及仪器说明

2.4客观数据统计

2.5主观数据统计

2.6本章小结

第3章 影响室内舒适度的主要因素分析

3.1热舒适的概念

3.2热舒适方程[43-46]

3.3影响热舒适度的因素

3.4热环境评价指标

3.5室内热舒适度影响因素分析

3.6室内空气质量影响因素分析

3.7小结

第4章 室内热舒适度控制方法研究

4.1 PID控制理论[61-63]

4.2 模糊控制

4.3室内温度控制器设计

4.4 MATLAB仿真结果分析

4.5小结

第5章 室内空气舒适度控制方法研究

5.1室内空气污染的过程

5.2控制原理与模型的构建

5.3二氧化碳浓度控制器设计

5.4 小结

第6章 全文总结与展望

6.1工作总结

6.2有待进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间论文发表情况

附录：夏季住宅舒适度调查表

致谢