[发明专利]基于控制器参数的变风量空调系统性能评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于控制器参数的变风量空调系统性能评估方法，属于空调控制技术领域。

背景技术

对于空调系统中的室温控制对象，一般可用带有纯延迟环节的一阶惯性模型表示，如图1所示。虽然目前空调系统中的控制方式发展十分迅速，但在工程实际中仍然以比例积分、比例积分微分控制器等为主体，当室温对象受到外界的随机扰动时，室内负荷会发生改变，空调系统的控制器将实现对室温的快速准确控制。但当控制器取不同的控制参数时，其控制性能是不同的，在常规的控制器性能评估时，大多采用控制过程曲线的超调量、调节时间、动态偏差、静态偏差等，这些指标都不能单独表征系统控制性能的好坏，因此如何评估和表示控制性能的好坏仍然是一个难以解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变风量空调系统室温控制对象的基于控制器参数的性能评估方法，它采用最优性能指标作为室温被控对象的作为控制器性能评估标准。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

基于控制器参数的变风量空调系统性能评估方法，包括以下步骤：

1)确定当前控制下变风量空调系统的室温控制数学模型；

2)构建ARMAX模型，求解室温被控对象的当前性能指标和最优性能指标

3)求解当前控制器的最佳控制参数；

4)根据当前控制器的最佳控制参数，求解当前控制下室温被控对象的最优性能指标；

5)将所述步骤2)和步骤4)得到的当前性能指标，最优性能指标和当前控制下室温被控对象的最优性能指标进行对比，评估当前控制性能。

前述的步骤1)中，当前控制下变风量空调系统的室温控制数学模型为：

y＝u*G(z^-1)z^-d+a*N(z^-1)         (1)

其中，y为变风量空调系统的输出，u为控制器的输出，G(z^-1)z^-d为室温被控对象的模型，d为被控对象的时间延迟，N(z^-1)是外界扰动传递函数，a是变风量空调系统的外界扰动随机变量，z^-1指的是时延。

前述的步骤3)中，当前控制器的最佳控制参数的求解包括以下步骤：

3-1)将变风量空调控制系统的输出表示成室温被控对象的脉冲响应和外界扰动模型的脉冲响应的叠加的形式：

yt=Σi=1pgiut-i+Σi=0pniat-i---(5)]]>

其中，y_t是t时刻变风量空调系统的输出，g_i和n_i分别为室温被控对象和外界扰动模型的脉冲响应系数，u_t-i表示在t-i时刻的控制器输入，a_t-i表示在t-i时刻的系统外界扰动，p是变风量空调系统输出在当前控制器的作用下第p次采样值；

3-2)对变风量空调控制系统进行离散化，则当前控制器的传递函数变为：