低能耗建筑的暖通空调控制系统的自适应递阶模糊控制器

资 源 简 介

低能耗建筑的暖通空调控制系统的自适应递阶模糊控制器

详 情 说 明

低能耗建筑的暖通空调（HVAC）系统控制面临着独特的挑战。这类建筑往往具有更为复杂的系统特性，对运行条件的敏感度也更高。传统的控制方法往往难以满足其需求，这使得采用先进的控制策略显得尤为重要。

本文提出了一种创新的自适应递阶模糊控制方法，专门用于解决低能耗建筑HVAC系统的控制问题。该系统本质上是一个时变非线性系统，常规控制手段难以有效应对。我们设计的控制器能够在时变热负荷条件下，持续维持室内的舒适环境条件。

该控制器的核心在于其独特的两层结构设计。第一层模糊控制系统负责处理两个关键的反馈参数——空气温度和空气质量。这一设计使得控制器能够动态适应参数变化，并可以轻松整合来自可再生能源的能源输入。第二层则专注于处理来自第一层的误差及其变化率，形成完整的控制闭环。

这种分层结构带来了多重优势：首先，它显著减少了所需的控制规则数量；其次，简化了模糊规则的提取过程；再者，有效修剪了冗余信息；最后，大幅降低了仿真计算时间。这些特性使其特别适合具有大容量、长延迟特性的低能耗建筑温度控制场景。

研究采用了基于实际建筑参数的虚拟建筑模型进行计算机仿真。模糊规则的制定融合了专家知识和系统性能观察。通过Matlab平台，研究人员能够全面评估新控制器的性能表现。仿真结果表明，这种自适应递阶模糊控制器在维持舒适环境的同时，能够有效应对低能耗建筑特有的控制挑战。