[发明专利]一种空调房间内温度场温度的软测量方法

权利要求书

1.一种空调房间内温度场温度的软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1), 选择对空调房间内温度场（分布）有直接影响的n个温度检测点温度参数作为软测量的辅助变量的温度值，组成温度测量参数向量；

(2), 计算步骤(1)所述温度检测点阈值，依次判断第i个温度检测点温度                                                与温度测量参数向量的平均温度相减之差是否大于阈值，即，判断第i个温度检测点温度是否满足公式(1)：，如果第i个温度检测点温度与温度测量参数向量的平均温度相减之差大于，则将剔除温度数据缺失的温度检测点温度数据，否则保留第i个温度检测点温度数据，构成剔除后的温度测量参数向量；

(3), 基于热传导原理，设置表征空调房间温度的软测量模型；

(4), 采用温度传感器测量上述空调房间内n个温度检测点的当前的软测量的辅助变量的温度值，将辅助变量的温度值分别代入上述步骤(3)所述的空调房间温度的软测量模型，计算当前时刻的各测量点的温度场。

2.根据权利要求1所述的一种空调房间内温度场温度的软测量方法，其特征在于，上述步骤(3)所述的基于热传导原理，设置表征空调房间温度的软测量模型，其表达式为：

         (1)

式(1)中：x、y、z分别是空调房间温度的三维坐标系的坐标，t是时间，是温度关于时间t的偏导数，、、分别是温度关于x、y、z方向的二阶偏导数，是t0时刻的初始条件，是x=0时的温度条件，是y=0时的温度条件，是z=0时的温度条件。

3.根据权利要求2所述的一种空调房间内温度场温度的软测量方法，其特征在于，上述步骤(4)所述的采用温度传感器测量上述空调房间内n个温度检测点的当前的软测量的辅助变量的温度值，将辅助变量的温度值分别代入上述步骤(3)所述的空调房间温度的软测量模型，计算当前时刻的各测量点的温度场，其具体如下：

(4-1)，设上述步骤(1)所述的温度测量参数向量,记为，其表达式为：

 =                         (2)

式中，为空调房间内第n个温度检测点的温度值，n为1，2，…，27；

(4-2)，测量空调房间内n个温度检测点左侧辅助变量的当前温度值，其分布：

空调房间的左侧温度检测点辅助变量的当前温度值为：；

空调房间的右侧温度检测点辅助变量的当前温度值为：；

空调房间的上侧温度检测点辅助变量的当前温度值为：；

空调房间的下侧温度检测点辅助变量的当前温度值为：；

空调房间的前侧温度检测点辅助变量的当前温度值为：；

空调房间的后侧温度检测点辅助变量的当前温度值为：；

空调房间的中间温度侧检测点辅助变量的当前温度值为：；

(4-3)，计算当前时刻的各测量点的温度场，其具体步骤如下：

(4-3-1)，对上述步骤(3)所述的空调房间温度的软测量模型进行有限差分，其有限差分表达式为：

,

其中，为设定网格的边长，为时间的微分； 

(4-3-2)，设置软测量模型中的中心差分算子，表达式为：

                        (3)

式(3)中：为软测量模型中的算子，为温度对j的偏导数，j为时间序列；

(4-3-3)，设软测量模型一阶偏微分算子，记为，其表达式为：

 =                                    (4)

将式(4)作泰勒式展开和有理化逼近，其表达式为：

                                               (5)

(4-3-4)，对上述步骤(4-3-2)所述的软测量模型中的算子作平方运算，其表达式为：

 =                   (6)

将式(6)变换得到二阶偏微分算子，记为，其表达式为：

 =                      (7)

(4-3-5)，将上述步骤(4-3-3)所述的软测量模型一阶偏微分算子和上述步骤(4-3-4)所述的二阶偏微分算子代入上述步骤(1)所述的软测量模型式(3)，得到空调房间温度的温度场表达式，其计算式为 ：

 =   (8)

将上述步骤(4-2)所述的n个温度检测点辅助变量的温度值代入上述步骤(4-3-5)所述的空调房间温度的温度场中，计算出空调房间内t时刻的温度场。