控制理论与应用

作者：魏东,焦焕炎,冯浩东

单位：北京建筑大学,北京建筑大学,北京建筑大学

关键词：模型预测控制; 神经网络; 负荷预测; 空调冷冻站系统; 建筑节能

基金：北京市属高校高水平创新团队建设计划项目(IDHT20190506), 北京市教委科技计划重点项目(KZ201810016019)资助.

我国建筑能耗约占社会总能耗的30%, 其中集中式暖通空调系统能耗约占一半以上. 为提高节能效率, 本文提出基于负荷预测的空调冷冻站系统神经网络预测控制策略. 本文采用神经网络作为优化反馈控制器, 将满足负荷需求和系统能效比需求作为优化目标, 将变分法和随机梯度下降法相结合, 对神经网络权值进行滚动优化, 既能解决传统变分法由开环控制引发的对随机干扰和不确定性敏感的问题, 又可避免基于动态规划的非线性优化算法的“维数灾”问题. 本文以北京某国企科研楼的空调系统为研究对象, 实验结果表明, 本文所提出的神经网络预测控制策略与PID控制算法相比, 系统总能耗节省约8.57%, 并且在控制过程中能够克服各种变化和不确定性因素的影响, 具有更好的动态和稳态性能, 且该算法占用存储空间适中、计算量小, 易于工程实现.

来源：2021年第10期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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