《集中空調系統狀態空間建模及最佳化控制》系統論述了集中空調系統狀態空間建模原理、過程及圖論描述方法，闡述了基於部件的系統集成理論，介紹了集中空調系統最佳化節能控制關鍵技術，並結合具體對象對集中空調系統動態回響特性及最佳化節能控制策略進行了深入的分析和討論。 《集中空調系統狀態空間建模及最佳化控制》注重計算機仿真與實驗相結合以及理論分析與套用實例相結合，是一部建築環境與設備工程和自動控制學科深度交叉、系統反映最新成果的學術著作，對我國建築環境與設備工程的學科發展和人才培養具有重要意義。《集中空調系統狀態空間建模及最佳化控制》適合建築環境與設備工程、製冷與低溫工程及相關專業的本科生和研究生閱讀參考。
基本介紹
- 書名：集中空調系統狀態空間建模及最佳化控制
- 出版社：科學出版社
- 頁數：284頁
- 開本：5
- 品牌：科學出版社
- 作者：姚曄
- 出版日期：2013年7月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7030376307
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《集中空調系統狀態空間建模及最佳化控制》適合建築環境與設備工程、製冷與低溫工程及相關專業的本科生和研究生閱讀參考。
圖書目錄
前言
主要符號說明
第1章概述
1.1集中空調系統仿真建模研究現狀
1.1.1集中空調系統的部件模型研究現狀
1.1.2集中空調系統的系統模型研究現狀
1.2空調負荷預測模型研究現狀
1.3集中空調系統最佳化節能控制研究現狀
1.4本書內容及學術思想
第2章空氣—水表面式換熱器狀態空間模型
2.1模型假設及基本方程
2.1.1物理模型
2.1.2模型假設
2.1.3基本方程
2.1.4方程中相關參數的確定
2.2表面式換熱器模型的狀態空間表述形式
2.3模型實驗驗證
2.3.1實驗條件和內容
2.3.2模擬結果和實驗數據對比
2.4表面式換熱器動態回響特性仿真
2.4.1不同擾量下的動態回響
2.4.2不同初始條件下的動態回響
2.5本章小結
第3章制冷機組狀態空間模型
3.1模型假設及基本方程
3.1.1物理模型
3.1.2模型假設
3.1.3基本方程
3.1.4方程中相關參數確定
3.2制冷機組模型的狀態空間表述形式
3.3模型實驗驗證
3.3.1實驗條件和內容
3.3.2模擬結果和實驗數據對比
3.4制冷機組動態回響特性仿真
3.4.1不同擾量下的動態回響
3.4.2不同初始條件下的動態回響
3.5本章小結
第4章冷卻塔狀態空間模型
4.1模型假設與基本方程
4.1.1模型假設
4.1.2基本方程
4.2冷卻塔模型的狀態空間表述形式
4.3模型實驗驗證
4.3.1實驗條件和內容
4.3.2模擬結果和實驗數據對比
4.4冷卻塔動態回響特性仿真
4.4.1不同擾量下的動態回響
4.4.2不同初始條件下的動態回響
4.5本章小結
第5章輸配管道及動力設備狀態空間模型
5.1直通風管狀態空間模型
5.1.1模型假設和基本方程
5.1.2直通風管模型的狀態空間表述形式
5.2合（分）流三通風管模型
5.3直通水管狀態空間模型
5.3.1模型假設和基本方程
5.3.2直通水管模型的狀態空間表述形式
5.4合（分）流三通水管模型
5.5風機/水泵狀態空間模型
5.5.1風機狀態空間模型
5.5.2水泵狀態空間模型
5.6風閥/水閥狀態空間模型
5.6.1閥門結構特性數學模型
5.6.2水閥狀態空間模型描述
5.6.3風閥狀態空間模型描述
5.7直通風管/水管模型實驗驗證
5.7.1直通風管模型驗證
5.7.2直通水管模型驗證
5.8直通風管/水管動態回響特性模擬
5.8.1直通風管動態回響模擬分析
5.8.2直通水管動態回響模擬分析
5.9本章小結
第6章空調房間狀態空間模型
6.1模型假設和基本方程
6.1.1模型假設
6.1.2基本方程
6.2空調房間模型的狀態空間表述形式
6.3模型實驗驗證
6.3.1實驗條件和內容
6.3.2模擬結果和實驗數據對比
6.4空調房間動態回響特性分析
6.5本章小結
第7章部件動態模型的圖論描述及結構分析
7.1模型的圖論方法描述
7.2模型的結構分析
7.2.1模型結構矩陣
7.2.2模型輸入輸出可達性分析
7.2.3模型結構可控性/可觀性分析
7.3本章小結
第8章基於部件的集中空調系統動態模型
8.1空調系統整體模型的圖論描述
8.2部件的連線數學模型
8.2.1並聯連線
8.2.2串聯連線
8.2.3基於部件的系統集成
8.3系統模型實例及實驗驗證
8.3.1系統模型構建
8.3.2系統模型實驗驗證
8.4本章小結
第9章基於狀態空間模型的控制系統設計
9.1狀態空間反饋控制系統設計原理
9.2空氣—水表面式換熱器控制系統設計
9.2.1狀態空間反饋矩陣計算
9.2.2控制系統Matlab仿真
9.3制冷機組控制系統設計
9.3.1狀態空間反饋矩陣計算
9.3.2控制系統Matlab仿真
9.4基於狀態空間模型的預測控制系統設計
9.4.1輸出多步預測模型
9.4.2最優預測控制律推導
9.4.3卡爾曼狀態估計模型
第10章空調系統部件動態回響仿真軟體實例
10.1軟體開發基本流程
10.2基於面向對象仿真
10.2.1面性對象仿真的特點
10.2.2面向對象仿真的建模框架
10.2.3面向對象仿真的控制結構
10.3空氣—水表面式換熱器動態回響仿真軟體
10.3.1軟體功能及軟體基本框架
10.3.2軟體界面演示
10.4製冷系統動態仿真軟體
10.4.1軟體功能及軟體基本框架
10.4.2軟體界面演示
第11章空調負荷預測模型研究
11.1典型空調負荷預測模型介紹
11.1.1MLR預測模型
11.1.2ARIMA預測模型
11.1.3GM預測模型
11.1.4ANN預測模型
11.2基於殘差組合預測修正的RBF神經網路空調負荷預測模型
11.2.1RBF神經網路預測
11.2.2RBF神經網路殘差的組合預測模型
11.2.3預測模型的工作流程及理論預測誤差
11.3預測模型的套用實例分析
11.4本章小結
第12章基於人體熱舒適的室內空調溫度設定模型
12.1人體熱舒適指標PMV方程
12.2空調室內最佳化設定溫度的影響因素分析
12.3空調室內最佳化設定溫度模型
12.5本章小結
第13章集中空調系統最佳化節能運行工況最佳化
13.1關鍵部件能量模型
13.1.1制冷機組能耗模型
13.1.2水泵/風機能耗模型
13.1.3冷卻塔換熱模型
13.1.4表面式換熱器換熱模型
13.2集中空調系統運行工況遞階最佳化模型
13.2.1系統分解
13.2.2子系統局部最佳化運行工況模型
13.2.3系統全局最佳化運行工況模型
13.2.4全局最佳化運行工況模型求解方法
13.3實例分析
13.3.1實例概況及實測情況
13.3.2相關經驗模型的確定
13.3.3全局最佳化運行工況模擬及節能分析
13.4本章小結
參考文獻
附錄A狀態空間模型的求解
附錄B控制系統的狀態空間設計
附錄C大系統“分解—協調”尋優理論與算法
主要符號說明
第1章概述
1.1集中空調系統仿真建模研究現狀
1.1.1集中空調系統的部件模型研究現狀
1.1.2集中空調系統的系統模型研究現狀
1.2空調負荷預測模型研究現狀
1.3集中空調系統最佳化節能控制研究現狀
1.4本書內容及學術思想
第2章空氣—水表面式換熱器狀態空間模型
2.1模型假設及基本方程
2.1.1物理模型
2.1.2模型假設
2.1.3基本方程
2.1.4方程中相關參數的確定
2.2表面式換熱器模型的狀態空間表述形式
2.3模型實驗驗證
2.3.1實驗條件和內容
2.3.2模擬結果和實驗數據對比
2.4表面式換熱器動態回響特性仿真
2.4.1不同擾量下的動態回響
2.4.2不同初始條件下的動態回響
2.5本章小結
第3章制冷機組狀態空間模型
3.1模型假設及基本方程
3.1.1物理模型
3.1.2模型假設
3.1.3基本方程
3.1.4方程中相關參數確定
3.2制冷機組模型的狀態空間表述形式
3.3模型實驗驗證
3.3.1實驗條件和內容
3.3.2模擬結果和實驗數據對比
3.4制冷機組動態回響特性仿真
3.4.1不同擾量下的動態回響
3.4.2不同初始條件下的動態回響
3.5本章小結
第4章冷卻塔狀態空間模型
4.1模型假設與基本方程
4.1.1模型假設
4.1.2基本方程
4.2冷卻塔模型的狀態空間表述形式
4.3模型實驗驗證
4.3.1實驗條件和內容
4.3.2模擬結果和實驗數據對比
4.4冷卻塔動態回響特性仿真
4.4.1不同擾量下的動態回響
4.4.2不同初始條件下的動態回響
4.5本章小結
第5章輸配管道及動力設備狀態空間模型
5.1直通風管狀態空間模型
5.1.1模型假設和基本方程
5.1.2直通風管模型的狀態空間表述形式
5.2合（分）流三通風管模型
5.3直通水管狀態空間模型
5.3.1模型假設和基本方程
5.3.2直通水管模型的狀態空間表述形式
5.4合（分）流三通水管模型
5.5風機/水泵狀態空間模型
5.5.1風機狀態空間模型
5.5.2水泵狀態空間模型
5.6風閥/水閥狀態空間模型
5.6.1閥門結構特性數學模型
5.6.2水閥狀態空間模型描述
5.6.3風閥狀態空間模型描述
5.7直通風管/水管模型實驗驗證
5.7.1直通風管模型驗證
5.7.2直通水管模型驗證
5.8直通風管/水管動態回響特性模擬
5.8.1直通風管動態回響模擬分析
5.8.2直通水管動態回響模擬分析
5.9本章小結
第6章空調房間狀態空間模型
6.1模型假設和基本方程
6.1.1模型假設
6.1.2基本方程
6.2空調房間模型的狀態空間表述形式
6.3模型實驗驗證
6.3.1實驗條件和內容
6.3.2模擬結果和實驗數據對比
6.4空調房間動態回響特性分析
6.5本章小結
第7章部件動態模型的圖論描述及結構分析
7.1模型的圖論方法描述
7.2模型的結構分析
7.2.1模型結構矩陣
7.2.2模型輸入輸出可達性分析
7.2.3模型結構可控性/可觀性分析
7.3本章小結
第8章基於部件的集中空調系統動態模型
8.1空調系統整體模型的圖論描述
8.2部件的連線數學模型
8.2.1並聯連線
8.2.2串聯連線
8.2.3基於部件的系統集成
8.3系統模型實例及實驗驗證
8.3.1系統模型構建
8.3.2系統模型實驗驗證
8.4本章小結
第9章基於狀態空間模型的控制系統設計
9.1狀態空間反饋控制系統設計原理
9.2空氣—水表面式換熱器控制系統設計
9.2.1狀態空間反饋矩陣計算
9.2.2控制系統Matlab仿真
9.3制冷機組控制系統設計
9.3.1狀態空間反饋矩陣計算
9.3.2控制系統Matlab仿真
9.4基於狀態空間模型的預測控制系統設計
9.4.1輸出多步預測模型
9.4.2最優預測控制律推導
9.4.3卡爾曼狀態估計模型
第10章空調系統部件動態回響仿真軟體實例
10.1軟體開發基本流程
10.2基於面向對象仿真
10.2.1面性對象仿真的特點
10.2.2面向對象仿真的建模框架
10.2.3面向對象仿真的控制結構
10.3空氣—水表面式換熱器動態回響仿真軟體
10.3.1軟體功能及軟體基本框架
10.3.2軟體界面演示
10.4製冷系統動態仿真軟體
10.4.1軟體功能及軟體基本框架
10.4.2軟體界面演示
第11章空調負荷預測模型研究
11.1典型空調負荷預測模型介紹
11.1.1MLR預測模型
11.1.2ARIMA預測模型
11.1.3GM預測模型
11.1.4ANN預測模型
11.2基於殘差組合預測修正的RBF神經網路空調負荷預測模型
11.2.1RBF神經網路預測
11.2.2RBF神經網路殘差的組合預測模型
11.2.3預測模型的工作流程及理論預測誤差
11.3預測模型的套用實例分析
11.4本章小結
第12章基於人體熱舒適的室內空調溫度設定模型
12.1人體熱舒適指標PMV方程
12.2空調室內最佳化設定溫度的影響因素分析
12.3空調室內最佳化設定溫度模型
12.5本章小結
第13章集中空調系統最佳化節能運行工況最佳化
13.1關鍵部件能量模型
13.1.1制冷機組能耗模型
13.1.2水泵/風機能耗模型
13.1.3冷卻塔換熱模型
13.1.4表面式換熱器換熱模型
13.2集中空調系統運行工況遞階最佳化模型
13.2.1系統分解
13.2.2子系統局部最佳化運行工況模型
13.2.3系統全局最佳化運行工況模型
13.2.4全局最佳化運行工況模型求解方法
13.3實例分析
13.3.1實例概況及實測情況
13.3.2相關經驗模型的確定
13.3.3全局最佳化運行工況模擬及節能分析
13.4本章小結
參考文獻
附錄A狀態空間模型的求解
附錄B控制系統的狀態空間設計
附錄C大系統“分解—協調”尋優理論與算法
