《集中空调系统状态空间建模及最佳化控制》系统论述了集中空调系统状态空间建模原理、过程及图论描述方法，阐述了基于部件的系统集成理论，介绍了集中空调系统最佳化节能控制关键技术，并结合具体对象对集中空调系统动态回响特性及最佳化节能控制策略进行了深入的分析和讨论。 《集中空调系统状态空间建模及最佳化控制》注重计算机仿真与实验相结合以及理论分析与套用实例相结合，是一部建筑环境与设备工程和自动控制学科深度交叉、系统反映最新成果的学术着作，对我国建筑环境与设备工程的学科发展和人才培养具有重要意义。《集中空调系统状态空间建模及最佳化控制》适合建筑环境与设备工程、製冷与低温工程及相关专业的本科生和研究生阅读参考。
基本介绍
- 书名：集中空调系统状态空间建模及最佳化控制
- 出版社：科学出版社
- 页数：284页
- 开本：5
- 品牌：科学出版社
- 作者：姚晔
- 出版日期：2013年7月1日
- 语种：简体中文
- ISBN：7030376307
内容简介
《集中空调系统状态空间建模及最佳化控制》适合建筑环境与设备工程、製冷与低温工程及相关专业的本科生和研究生阅读参考。
图书目录
前言
主要符号说明
第1章概述
1.1集中空调系统仿真建模研究现状
1.1.1集中空调系统的部件模型研究现状
1.1.2集中空调系统的系统模型研究现状
1.2空调负荷预测模型研究现状
1.3集中空调系统最佳化节能控制研究现状
1.4本书内容及学术思想
第2章空气—水表面式换热器状态空间模型
2.1模型假设及基本方程
2.1.1物理模型
2.1.2模型假设
2.1.3基本方程
2.1.4方程中相关参数的确定
2.2表面式换热器模型的状态空间表述形式
2.3模型实验验证
2.3.1实验条件和内容
2.3.2模拟结果和实验数据对比
2.4表面式换热器动态回响特性仿真
2.4.1不同扰量下的动态回响
2.4.2不同初始条件下的动态回响
2.5本章小结
第3章制冷机组状态空间模型
3.1模型假设及基本方程
3.1.1物理模型
3.1.2模型假设
3.1.3基本方程
3.1.4方程中相关参数确定
3.2制冷机组模型的状态空间表述形式
3.3模型实验验证
3.3.1实验条件和内容
3.3.2模拟结果和实验数据对比
3.4制冷机组动态回响特性仿真
3.4.1不同扰量下的动态回响
3.4.2不同初始条件下的动态回响
3.5本章小结
第4章冷却塔状态空间模型
4.1模型假设与基本方程
4.1.1模型假设
4.1.2基本方程
4.2冷却塔模型的状态空间表述形式
4.3模型实验验证
4.3.1实验条件和内容
4.3.2模拟结果和实验数据对比
4.4冷却塔动态回响特性仿真
4.4.1不同扰量下的动态回响
4.4.2不同初始条件下的动态回响
4.5本章小结
第5章输配管道及动力设备状态空间模型
5.1直通风管状态空间模型
5.1.1模型假设和基本方程
5.1.2直通风管模型的状态空间表述形式
5.2合（分）流三通风管模型
5.3直通水管状态空间模型
5.3.1模型假设和基本方程
5.3.2直通水管模型的状态空间表述形式
5.4合（分）流三通水管模型
5.5风机/水泵状态空间模型
5.5.1风机状态空间模型
5.5.2水泵状态空间模型
5.6风阀/水阀状态空间模型
5.6.1阀门结构特性数学模型
5.6.2水阀状态空间模型描述
5.6.3风阀状态空间模型描述
5.7直通风管/水管模型实验验证
5.7.1直通风管模型验证
5.7.2直通水管模型验证
5.8直通风管/水管动态回响特性模拟
5.8.1直通风管动态回响模拟分析
5.8.2直通水管动态回响模拟分析
5.9本章小结
第6章空调房间状态空间模型
6.1模型假设和基本方程
6.1.1模型假设
6.1.2基本方程
6.2空调房间模型的状态空间表述形式
6.3模型实验验证
6.3.1实验条件和内容
6.3.2模拟结果和实验数据对比
6.4空调房间动态回响特性分析
6.5本章小结
第7章部件动态模型的图论描述及结构分析
7.1模型的图论方法描述
7.2模型的结构分析
7.2.1模型结构矩阵
7.2.2模型输入输出可达性分析
7.2.3模型结构可控性/可观性分析
7.3本章小结
第8章基于部件的集中空调系统动态模型
8.1空调系统整体模型的图论描述
8.2部件的连线数学模型
8.2.1并联连线
8.2.2串联连线
8.2.3基于部件的系统集成
8.3系统模型实例及实验验证
8.3.1系统模型构建
8.3.2系统模型实验验证
8.4本章小结
第9章基于状态空间模型的控制系统设计
9.1状态空间反馈控制系统设计原理
9.2空气—水表面式换热器控制系统设计
9.2.1状态空间反馈矩阵计算
9.2.2控制系统Matlab仿真
9.3制冷机组控制系统设计
9.3.1状态空间反馈矩阵计算
9.3.2控制系统Matlab仿真
9.4基于状态空间模型的预测控制系统设计
9.4.1输出多步预测模型
9.4.2最优预测控制律推导
9.4.3卡尔曼状态估计模型
第10章空调系统部件动态回响仿真软体实例
10.1软体开发基本流程
10.2基于面向对象仿真
10.2.1面性对象仿真的特点
10.2.2面向对象仿真的建模框架
10.2.3面向对象仿真的控制结构
10.3空气—水表面式换热器动态回响仿真软体
10.3.1软体功能及软体基本框架
10.3.2软体界面演示
10.4製冷系统动态仿真软体
10.4.1软体功能及软体基本框架
10.4.2软体界面演示
第11章空调负荷预测模型研究
11.1典型空调负荷预测模型介绍
11.1.1MLR预测模型
11.1.2ARIMA预测模型
11.1.3GM预测模型
11.1.4ANN预测模型
11.2基于残差组合预测修正的RBF神经网路空调负荷预测模型
11.2.1RBF神经网路预测
11.2.2RBF神经网路残差的组合预测模型
11.2.3预测模型的工作流程及理论预测误差
11.3预测模型的套用实例分析
11.4本章小结
第12章基于人体热舒适的室内空调温度设定模型
12.1人体热舒适指标PMV方程
12.2空调室内最佳化设定温度的影响因素分析
12.3空调室内最佳化设定温度模型
12.5本章小结
第13章集中空调系统最佳化节能运行工况最佳化
13.1关键部件能量模型
13.1.1制冷机组能耗模型
13.1.2水泵/风机能耗模型
13.1.3冷却塔换热模型
13.1.4表面式换热器换热模型
13.2集中空调系统运行工况递阶最佳化模型
13.2.1系统分解
13.2.2子系统局部最佳化运行工况模型
13.2.3系统全局最佳化运行工况模型
13.2.4全局最佳化运行工况模型求解方法
13.3实例分析
13.3.1实例概况及实测情况
13.3.2相关经验模型的确定
13.3.3全局最佳化运行工况模拟及节能分析
13.4本章小结
参考文献
附录A状态空间模型的求解
附录B控制系统的状态空间设计
附录C大系统“分解—协调”寻优理论与算法
主要符号说明
第1章概述
1.1集中空调系统仿真建模研究现状
1.1.1集中空调系统的部件模型研究现状
1.1.2集中空调系统的系统模型研究现状
1.2空调负荷预测模型研究现状
1.3集中空调系统最佳化节能控制研究现状
1.4本书内容及学术思想
第2章空气—水表面式换热器状态空间模型
2.1模型假设及基本方程
2.1.1物理模型
2.1.2模型假设
2.1.3基本方程
2.1.4方程中相关参数的确定
2.2表面式换热器模型的状态空间表述形式
2.3模型实验验证
2.3.1实验条件和内容
2.3.2模拟结果和实验数据对比
2.4表面式换热器动态回响特性仿真
2.4.1不同扰量下的动态回响
2.4.2不同初始条件下的动态回响
2.5本章小结
第3章制冷机组状态空间模型
3.1模型假设及基本方程
3.1.1物理模型
3.1.2模型假设
3.1.3基本方程
3.1.4方程中相关参数确定
3.2制冷机组模型的状态空间表述形式
3.3模型实验验证
3.3.1实验条件和内容
3.3.2模拟结果和实验数据对比
3.4制冷机组动态回响特性仿真
3.4.1不同扰量下的动态回响
3.4.2不同初始条件下的动态回响
3.5本章小结
第4章冷却塔状态空间模型
4.1模型假设与基本方程
4.1.1模型假设
4.1.2基本方程
4.2冷却塔模型的状态空间表述形式
4.3模型实验验证
4.3.1实验条件和内容
4.3.2模拟结果和实验数据对比
4.4冷却塔动态回响特性仿真
4.4.1不同扰量下的动态回响
4.4.2不同初始条件下的动态回响
4.5本章小结
第5章输配管道及动力设备状态空间模型
5.1直通风管状态空间模型
5.1.1模型假设和基本方程
5.1.2直通风管模型的状态空间表述形式
5.2合（分）流三通风管模型
5.3直通水管状态空间模型
5.3.1模型假设和基本方程
5.3.2直通水管模型的状态空间表述形式
5.4合（分）流三通水管模型
5.5风机/水泵状态空间模型
5.5.1风机状态空间模型
5.5.2水泵状态空间模型
5.6风阀/水阀状态空间模型
5.6.1阀门结构特性数学模型
5.6.2水阀状态空间模型描述
5.6.3风阀状态空间模型描述
5.7直通风管/水管模型实验验证
5.7.1直通风管模型验证
5.7.2直通水管模型验证
5.8直通风管/水管动态回响特性模拟
5.8.1直通风管动态回响模拟分析
5.8.2直通水管动态回响模拟分析
5.9本章小结
第6章空调房间状态空间模型
6.1模型假设和基本方程
6.1.1模型假设
6.1.2基本方程
6.2空调房间模型的状态空间表述形式
6.3模型实验验证
6.3.1实验条件和内容
6.3.2模拟结果和实验数据对比
6.4空调房间动态回响特性分析
6.5本章小结
第7章部件动态模型的图论描述及结构分析
7.1模型的图论方法描述
7.2模型的结构分析
7.2.1模型结构矩阵
7.2.2模型输入输出可达性分析
7.2.3模型结构可控性/可观性分析
7.3本章小结
第8章基于部件的集中空调系统动态模型
8.1空调系统整体模型的图论描述
8.2部件的连线数学模型
8.2.1并联连线
8.2.2串联连线
8.2.3基于部件的系统集成
8.3系统模型实例及实验验证
8.3.1系统模型构建
8.3.2系统模型实验验证
8.4本章小结
第9章基于状态空间模型的控制系统设计
9.1状态空间反馈控制系统设计原理
9.2空气—水表面式换热器控制系统设计
9.2.1状态空间反馈矩阵计算
9.2.2控制系统Matlab仿真
9.3制冷机组控制系统设计
9.3.1状态空间反馈矩阵计算
9.3.2控制系统Matlab仿真
9.4基于状态空间模型的预测控制系统设计
9.4.1输出多步预测模型
9.4.2最优预测控制律推导
9.4.3卡尔曼状态估计模型
第10章空调系统部件动态回响仿真软体实例
10.1软体开发基本流程
10.2基于面向对象仿真
10.2.1面性对象仿真的特点
10.2.2面向对象仿真的建模框架
10.2.3面向对象仿真的控制结构
10.3空气—水表面式换热器动态回响仿真软体
10.3.1软体功能及软体基本框架
10.3.2软体界面演示
10.4製冷系统动态仿真软体
10.4.1软体功能及软体基本框架
10.4.2软体界面演示
第11章空调负荷预测模型研究
11.1典型空调负荷预测模型介绍
11.1.1MLR预测模型
11.1.2ARIMA预测模型
11.1.3GM预测模型
11.1.4ANN预测模型
11.2基于残差组合预测修正的RBF神经网路空调负荷预测模型
11.2.1RBF神经网路预测
11.2.2RBF神经网路残差的组合预测模型
11.2.3预测模型的工作流程及理论预测误差
11.3预测模型的套用实例分析
11.4本章小结
第12章基于人体热舒适的室内空调温度设定模型
12.1人体热舒适指标PMV方程
12.2空调室内最佳化设定温度的影响因素分析
12.3空调室内最佳化设定温度模型
12.5本章小结
第13章集中空调系统最佳化节能运行工况最佳化
13.1关键部件能量模型
13.1.1制冷机组能耗模型
13.1.2水泵/风机能耗模型
13.1.3冷却塔换热模型
13.1.4表面式换热器换热模型
13.2集中空调系统运行工况递阶最佳化模型
13.2.1系统分解
13.2.2子系统局部最佳化运行工况模型
13.2.3系统全局最佳化运行工况模型
13.2.4全局最佳化运行工况模型求解方法
13.3实例分析
13.3.1实例概况及实测情况
13.3.2相关经验模型的确定
13.3.3全局最佳化运行工况模拟及节能分析
13.4本章小结
参考文献
附录A状态空间模型的求解
附录B控制系统的状态空间设计
附录C大系统“分解—协调”寻优理论与算法