專利名稱：具有前饋和反饋控制的室溫控制裝置及方法
一般來說，本發(fā)明涉及到控制系統(tǒng)，具體地說，涉及用于供熱、通風(fēng)及空調(diào)流體分配系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
與供熱、通風(fēng)及空調(diào)(HVAC)分配系統(tǒng)有關(guān)的流體分配系統(tǒng)為公知技術(shù)，這些流體分配系統(tǒng)已在市場中得到廣泛應(yīng)用，市場應(yīng)用例如包括住宅建筑和辦公建筑。這些流體分配系統(tǒng)還廣泛用于實(shí)驗(yàn)室，在使用過程中，HVAC不僅應(yīng)該對建筑物中的空氣溫度進(jìn)行控制，而且還應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⒂泻煔馀懦?，特別是在建筑物中具有大量實(shí)驗(yàn)排煙罩時更應(yīng)將有害煙氣排出，實(shí)驗(yàn)工作均是在上述實(shí)驗(yàn)排煙罩中完成的。除了控制建筑物中的空氣溫度以外，其它許多重要因素還包括對制造集成電路等的房間進(jìn)行清潔。在后兩種情況中，應(yīng)當(dāng)能夠?qū)λ紤]的房間壓力進(jìn)行控制，使其不同于相鄰區(qū)域或房間的壓力。在清潔房間的情況中，必須將所考慮的房間壓差維持在比周圍區(qū)域壓差高，以便保證沒有污染進(jìn)入房間。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的情況中，將所考慮的房間壓差維持在低于房間內(nèi)會有任何有害煙氣的周圍區(qū)域的壓差。
當(dāng)要使所考慮的房間壓差相對周圍區(qū)域壓差保持在更理想的情況下時，重要的是將所考慮的房間溫度保持在理想值上。HVAC系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠控制流入房間的風(fēng)量，以及控制排出房間的風(fēng)量，該系統(tǒng)還應(yīng)考慮所有其它流入和流出房間的空氣流量。假如在房間內(nèi)應(yīng)當(dāng)保持溫度控制需要，則會出現(xiàn)不易解決的復(fù)雜控制問題。
盡管已將變風(fēng)量(VAV)控制設(shè)備用于提供對上述問題進(jìn)行控制，而且些控制設(shè)備既使用了前饋控制方法，也使用了反饋控制方法，但還應(yīng)需要提供有效的控制設(shè)備，即性能先進(jìn)，操作方便，成本低廉的設(shè)備。
所以本發(fā)明的第一個目的在于提供一種改善房間溫度控制的加熱和冷卻裝置，所述裝置具有前饋和反饋控制機(jī)構(gòu)，該目的還在于提供一種控制該裝置的方法。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種性能良好的控制器，該控制器操作非常簡單，而且成本非常低廉。
本發(fā)明的相關(guān)目的在于提供一種性能改善的控制器，這種控制器包括能根據(jù)設(shè)定控制點(diǎn)和系統(tǒng)的判定特性產(chǎn)生控制信號的前饋控制機(jī)構(gòu)，該控制器根據(jù)所測量到的與判定特性有關(guān)的變化自適應(yīng)地調(diào)節(jié)這些設(shè)定點(diǎn)。
本發(fā)明的還有一個目的在于提供一種性能改善了的控制器，在該控制器中的前饋控制機(jī)構(gòu)只使用能量和質(zhì)量的機(jī)械守恒定律來確定前饋控制機(jī)構(gòu)中所用的控制設(shè)定點(diǎn)。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種性能改善了的控制器，該控制器使用一個普通回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GRNN)來識別系統(tǒng)特性，這使系統(tǒng)具有簡單、穩(wěn)固和優(yōu)越的識別能力，而計(jì)算時間極短。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種性能改善了的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個前饋過程以及一個反饋過程，以便產(chǎn)生一個控制信號，從許多方面說，這兩個過程結(jié)合起來都具有卓越的性能。
下面通過閱讀結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述以后將會更清楚地理解上述目的和其它目的。


圖1的方框圖總體上體現(xiàn)了本發(fā)明的控制器以及其相關(guān)的控制功能；圖2的方框圖總體上說明了與圖1相符的前饋控制機(jī)構(gòu)的實(shí)施例，該機(jī)構(gòu)用于控制水加熱盤管和流量控制閥；圖3的方框圖從總體上說明了與圖1相符的前饋控制機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施例，該機(jī)構(gòu)用于控制風(fēng)門/致動器；圖4的方框圖從總體上說明了與圖1相符的反饋控制機(jī)構(gòu)的實(shí)施例；圖5的方框圖從總體上說明了與圖1相符的反饋控制機(jī)構(gòu)的實(shí)施例；圖6是利用GRNN方法，根據(jù)典型的平滑判斷系數(shù)σ求得的模擬閥的正常流速和允許值為0.1的正常控制信號之間的曲線圖；圖7的曲線圖表示用不同的技術(shù)預(yù)測到的房間的熱負(fù)荷；圖8是利用GRNN方法，根據(jù)閥在1和0.01之間的用于識別的允許值，求得的模擬閥的正常流速和正?？刂菩盘栔g的曲線圖；圖9是利用GRNN方法，根據(jù)閥在1和0.01之間的允許值，模擬控制信號和預(yù)測控制信號的比較曲線；
圖10為利用GRNN方法求得的作為識別的模擬盤管的正常供氣流速和盤管效率之間的曲線圖；圖11為利用GRNN方法為識別求得的風(fēng)門正常流速和測量的正?？刂菩盘栔g的曲線圖；圖12的曲線表示用排煙罩進(jìn)行排放時的按順序?qū)毫M(jìn)行控制的運(yùn)行圖；圖13的曲線為用于比較模式1和2的性能的房間壓差特性曲線；圖14的曲線表示用排煙罩進(jìn)行排放時的溫度控制冷卻順序，具體說明了放熱速度和流速之間的關(guān)系；圖15的曲線表示用排煙罩進(jìn)行排放時的另一個溫度控制冷卻順序，具體表示放熱速度和流速與時間的關(guān)系；圖16的曲線表示用排煙罩進(jìn)行排放時的溫度控制加熱順序，具體表示放熱速度和流速與時間的關(guān)系；圖17為另一曲線圖，表示用排煙罩進(jìn)行排放時的溫度控制加熱順序，簡稱表示放熱速度和流速與時間的關(guān)系。
一般說來，本發(fā)明涉及的是控制器以及確定控制信號的方法，所述的控制信號使用組合在一起的前饋和反饋控制方法，以便在供熱期間控制HVAC的溫度，特別是控制實(shí)驗(yàn)室房間的溫度。此處盡管具體描述的是實(shí)驗(yàn)室房間設(shè)備，但所提供的控制技術(shù)和結(jié)果也適用于對壓力比相鄰區(qū)域高的凈化室，從而防止外部污染物進(jìn)入房間。
所述控制器使用圖1方框圖所示的組合在一起的前饋和反饋控制方法，該控制器包括三個不同的控制回路，即標(biāo)號10表示的本發(fā)明的用于加熱的溫度控制回路；標(biāo)號12表示的壓力控制回路；以及用標(biāo)號14表示的用于冷卻的溫度控制回路，該回路也體現(xiàn)了本發(fā)明。如圖6所示，這三個回路的功能由三條連線彼此相連，所有的回路最好由未示出的處理設(shè)備控制，例如由微機(jī)等控制。
對于體現(xiàn)本發(fā)明的加熱溫度控制回路10來講，其控制順序如圖16和17所示。在大多數(shù)的變風(fēng)量(VAV)應(yīng)用中，輸送到實(shí)驗(yàn)室區(qū)域內(nèi)的供應(yīng)空氣為55°F左右的恒定溫度。根據(jù)所設(shè)計(jì)的正常冷卻負(fù)載，選擇單位體積供應(yīng)空氣流速來保持特定的房間溫度，通常該溫度值約為70至75°F之間。由于排煙罩窗格敞開，為了保持壓差，則要求實(shí)驗(yàn)室總的最小排氣量超過供應(yīng)空氣流速，因此供應(yīng)空氣流速也增加。恒定溫度約為55°F的新鮮供應(yīng)空氣流速可以超過規(guī)定的冷卻要求。所有房間溫度可以降低到設(shè)定點(diǎn)以下。該順序要求打開局部二次加熱的閥門，提高供風(fēng)溫度，以便將房間溫度保持在設(shè)定點(diǎn)。房間壓力和熱量限定之間進(jìn)行配合是復(fù)雜的。
對于壓力控制回路12來講，房間壓力主要用微分值而不是絕對值控制。所述微分值定義為基準(zhǔn)區(qū)域(也就是隔壁的走廊)和房間本身之間的差。對于實(shí)驗(yàn)室房間所使用的情況來講，目的在于將正壓差保持在約0.005至0.05w.c之間的正值。這樣，在所有運(yùn)行情況下均可確保將房間維持在比相鄰區(qū)域壓力低的壓力下，并防止空氣流入相鄰區(qū)域。對于凈化室來講，將房間內(nèi)的壓力維持在比相鄰區(qū)域高的壓差下，以便防止空氣流入房間。
目前，使用三種常見的房間壓力控制方法，這三種方法包括直接壓力控制，流量跟蹤控制以及分級控制。為了維持房間的壓差，所述的各種方案基本都要對供應(yīng)氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)。此處，采用簡單的順序來評價用于壓力控制的不同控制方法的性能。對于房間內(nèi)具有排煙罩的實(shí)驗(yàn)室控制情況而言，排煙罩排氣的階躍變化需要對供應(yīng)空氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便將壓差維持在設(shè)定點(diǎn)上。
本發(fā)明的壓力控制順序示于圖12中。如圖12所示，從穩(wěn)定狀態(tài)開始，當(dāng)罩格打開時，排煙罩的排氣躍變到最大值。因此，實(shí)驗(yàn)室房間的壓力減少，這就使壓差提高。然后控制回路檢測實(shí)際壓差和設(shè)定點(diǎn)之間的偏差，并開啟供應(yīng)氣流流路，使其回到設(shè)定點(diǎn)。
對于冷卻溫度控制回路14來講，其控制順序表示冷卻要求的溫度控制。內(nèi)部放熱速率為該順序開始的起始擾動力。實(shí)驗(yàn)室中的其它活動引起的任何起伏，例如蒸煮器，爐子以及實(shí)驗(yàn)室中其它物品的震動都會使產(chǎn)生內(nèi)部放熱的速率增加。當(dāng)內(nèi)部放熱量突然增加時，房間溫度也增加。適用的冷源為55°F的供應(yīng)空氣。但是，為了使壓差維持在規(guī)定的范圍，如果不增加排氣流量，供應(yīng)流量也不能增加。然而，由于實(shí)驗(yàn)室房間的壓力不穩(wěn)定，所以實(shí)驗(yàn)室的排氣流量也不能增加。為了解決這一問題，將其它的排氣氣源(即普通排氣氣源)打開，使供應(yīng)氣流增加。如圖14和15所示，通過人為地增加實(shí)驗(yàn)室總的排氣量，即可將房間的溫度和壓力維持在設(shè)定點(diǎn)。
控制回路10,12和14均有前饋單元22和/或24，這兩個單元分別示于圖2和圖3中。圖2所示的方框圖用于加熱盤管的前饋控制，圖3所示的方框圖用于風(fēng)門的前饋控制，風(fēng)門的前饋控制可以用在加熱溫度控制回路、冷卻溫度控制回路以及壓力控制回路中。同樣，反饋單元26處于控制回路10,12和14中，各個反饋單元的方框圖分別示于圖5或圖4中。
應(yīng)該明白的是，圖2的方框圖包括一個物理系統(tǒng)單元28，該單元用圖表示出盤管和閥致動器32以及一些溫度傳感器，這些溫度傳感器用于控制器的控制，下面將對這些溫度傳感器進(jìn)行詳細(xì)描述。此外，圖3的方框圖包括一個物理(physical)系統(tǒng)單元29，該單元用圖表示出壓力測量設(shè)備和流量測量設(shè)備，這些設(shè)備用于控制器的控制。同樣，控制回路10,12和14具有一個供應(yīng)氣體風(fēng)門/致動器單元30，該單元用圖表示出供應(yīng)氣體風(fēng)門和與空氣供應(yīng)管道連接的致動器，所述管道與需進(jìn)行控制的房間相連。另外，控制回路10有一個盤管/閥致動器單元32，該單元用圖表示出水加熱循環(huán)盤管和控制通過加熱盤管的水流量的水閥，應(yīng)理解的是，將盤管設(shè)置在空氣供應(yīng)管道中，使盤管便于加熱流過供應(yīng)管道的空氣。最后，控制回路14有一個排氣風(fēng)門/致動器的總單元34，該單元用圖表示出排氣總風(fēng)門和與需進(jìn)行控制的房間的普通空氣排放管道連接的致動器。還應(yīng)理解的是，普通排放管道不同于與實(shí)驗(yàn)室排煙罩相連的排氣管道，而且與它們分開，所述的實(shí)驗(yàn)室排煙罩處于房間內(nèi)，所述的排氣管道將廢氣與煙氣等一起從排煙罩內(nèi)排出。這種排煙罩的排放要求將空氣從房間內(nèi)排出，控制器會對這種排放作出補(bǔ)償，這將在下面進(jìn)行描述。
根據(jù)反饋控制單元26的運(yùn)行，請參見圖5，使用比例微分積分(PID)控制方法，這在HVAC工業(yè)中的技術(shù)人員是公知的。反饋控制器用設(shè)定點(diǎn)和所測變量之間的誤差作為輸入，用PID控制使處理變量回到設(shè)定點(diǎn)。從PID在mth采樣時間的離散方程開始，可以根據(jù)PID將控制信號的簡單數(shù)字形式擴(kuò)展為Cs,m=C-+Pgem+IgStΣi=0mei+DgSt(em-em-1)---(5.1)]]>其中St=采樣時間；Pg,Ig和Dg是比例微分積分增量。方程右邊第一項(xiàng)為補(bǔ)償?shù)某?shù)項(xiàng)。第二項(xiàng)為比例運(yùn)算因子，第三項(xiàng)為積分運(yùn)算因子，最后一項(xiàng)為微分運(yùn)算因子。
對于m-1th采樣時間可以寫出如下的類似方程Cs,m-1=C-+Pgem-1+IgStΣi=0m-1ei+DgSt(em-1-em-2)---(5.2)]]>現(xiàn)在，用前面的方程減去后面的方程就可得到下面的方程，下面的方程很容易在數(shù)字控制器中建立Cs,m=Cs,m-1+Pg(em-em-1)+IgStem+DgSt(em-2em-1+em-2)---(5.3)]]>根據(jù)前饋控制，利用物理(physical)模式確定控制變量的設(shè)定點(diǎn)；也就是說，供應(yīng)空氣流量和供應(yīng)空氣溫度以及普通排氣風(fēng)門。根據(jù)使用情況選擇具體控制變量。在處理變量過程中，將一種應(yīng)用定義為由擾動引起的處理順序，也就是說，實(shí)驗(yàn)室房間壓力和需要控制的溫度，以便改變控制變量的狀態(tài)。例如，如果實(shí)驗(yàn)室房間的總排氣量因?yàn)檎指翊蜷_而突然增加，房間壓力會減少。此處，為了使房間壓力保持在其設(shè)定點(diǎn)，必須增加供風(fēng)流量。在該實(shí)施例中，或者將實(shí)驗(yàn)室房間的總排氣流量，或者將整個實(shí)驗(yàn)室房間的壓差作為處理變量，據(jù)此測量一種變量，而將供風(fēng)流量作為控制變量。
前饋控制器的第二步驟包括根據(jù)第一步驟中確定的設(shè)定點(diǎn)和HVAC設(shè)備特性產(chǎn)生控制信號。在變風(fēng)量(VAV)的實(shí)驗(yàn)室房間的HVAC系統(tǒng)中通常發(fā)現(xiàn)兩種控制設(shè)備。主要有閥或風(fēng)門控制設(shè)備，風(fēng)門強(qiáng)制水-氣盤管前面的水或空氣流動，水-氣盤管加熱實(shí)驗(yàn)室房間的供應(yīng)空氣。各個構(gòu)件的特性使輸入變量與作為控制信號的輸出相關(guān)。
如圖2所示，前饋控制器22有一個聯(lián)機(jī)識別單元36和一個控制單元38，圖3所示的控制器24同樣有一個聯(lián)機(jī)識別單元40和一個控制單元42。識別單元36和40根據(jù)處理控制輸入信號和測量的變量收集和修正處理特性。識別單元36和40定期將修正的特性送到各自控制單元38和42中進(jìn)行控制。
這方面應(yīng)理解的是，從某種意義上來看，當(dāng)系統(tǒng)特性發(fā)生變化時，前饋控制器具有進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹胺答仭睓C(jī)制。但是，這與測量的處理變量與其設(shè)定點(diǎn)比較以便得到誤差信號，并且輸出信號基本上是該誤差信號的函數(shù)的反饋控制是不同的。在前饋?zhàn)R別過程中，如果成本不高而且可行的話，即對處理變量進(jìn)行測量，甚至對系統(tǒng)的擾動進(jìn)行測量。一旦接收到設(shè)定信號，該前饋控制單元38和42便工作，并根據(jù)處理的識別特性給出控制信號。前饋控制的根本在于根據(jù)處理設(shè)定點(diǎn)的變化或測量的變量發(fā)出控制信號。由于前饋控制不需要誤差來產(chǎn)生控制信號，所以其反應(yīng)要比反饋控制的快。
在使控制器安全耐用的整個運(yùn)行范圍內(nèi)，識別過程捕捉系統(tǒng)的特性。如果識別機(jī)構(gòu)能夠完全捕捉系統(tǒng)特性，那么就不需要反饋控制器。但是，如果不想因誤差，噪聲以及數(shù)據(jù)精度而使成本增加的話，則不會達(dá)到其完滿程度。所以，在穩(wěn)態(tài)情況下，就需要反饋控制來補(bǔ)償誤差或偏差。
對于VAV實(shí)驗(yàn)室房間的HVAC系統(tǒng)中的控制設(shè)備的各個組件來講，前饋控制器能夠根據(jù)處理變量的設(shè)定點(diǎn)變化產(chǎn)生控制信號。為了理解如何可以產(chǎn)生控制信號，就需要了解與各構(gòu)件相連的物理處理過程。
加熱房間的物理處理過程有兩個構(gòu)件閥/致動器組件和加熱盤管。一般來講，VAV實(shí)驗(yàn)室有一個加熱盤管，一個閥/致動器和風(fēng)門致動器，以便使實(shí)驗(yàn)室具有理想的溫度和壓力。閥/致動器性能和風(fēng)門/致動器性能類似，風(fēng)門/致動器用以調(diào)節(jié)HVAC空氣分配系統(tǒng)中的空氣流量。所以，此處對閥所描述的方法也適用于風(fēng)門和致動器。選擇加熱過程作為例子，可以對VAV實(shí)驗(yàn)室中的所有HVAC組件的識別進(jìn)行描述。
流過閥的水流速率取決于閥的開度和允許值a。該允許值定義為閥全開時通過閥的壓降和整個流路壓降之間的比值，或?qū)τ诿總€閥來講，
當(dāng)用允許值表示閥的特性時，現(xiàn)有技術(shù)(ASHRAE1992)中主要是閥的開度百分比和最大流速百分比。
對于單級循環(huán)系統(tǒng)來講，循環(huán)壓降要比使允許值a接近1.0的閥的壓降小。但是，對于多個循環(huán)系統(tǒng)來講，當(dāng)泵和盤管之間的距離增加時，主要部分的壓力損失要比分支部分的大許多。因此，允許值根據(jù)允許值方程中所示的壓力損失比變化。因?yàn)楦髁髀分械牧髁侩S時間變化，所以任何循環(huán)回路的允許值與時間有關(guān)。利用設(shè)計(jì)壓降和流速之間的基本關(guān)系或通過流量設(shè)計(jì)時在泵出口及閥入口處測量的靜態(tài)壓力以及在任何時候算出的允許值即可計(jì)算閥的允許值。
如圖2所示，根據(jù)加熱要求產(chǎn)生控制信號Cs，將該信號傳送給閥/致動器32，以便打開或關(guān)閉閥。加熱盤管包括水和空氣流速以及入口空氣和水的溫度的物理輸入。盤管的輸出為水溫和空氣出口溫度。由于水的出口溫度沒有直接與供應(yīng)空氣熱能控制系統(tǒng)相連，所以沒有采用識別過程，反之，將R用作無量綱變量，該變量包括水的入口溫度Tf,i，及空氣入口和出口溫度Ta,i和Ta,o。對于給定系統(tǒng)來講，Tf,i和Ta,i是作為用戶輸入?yún)?shù)的已知常數(shù)，也可測量Tf,i和Ta,i，并將它們輸入到控制器中。也可以看成盤管效率的無量綱變量R是測量到的供熱量。R可以表示成R=(Ta,o-Ta,i)/(Tf,i-Ta,i) (5.5)上述物理處理過程作為控制輸入的函數(shù)與系統(tǒng)的處理變量有關(guān)。當(dāng)該處理過程用在前饋控制器中時，要求使該過程反向，從而根據(jù)水的流速設(shè)定值發(fā)出將閥設(shè)定在所需位置的控制信號。
該控制過程可以結(jié)合圖2進(jìn)行描述。使上述物理加熱過程的順序在圖2所示的前饋單元中顛倒過來。一旦前饋單元接收到盤管出口空氣的溫度設(shè)定值Ta,olsp，該前饋單元就運(yùn)行。聯(lián)機(jī)識別使特性正?；?，并使其反向，以便產(chǎn)生所需的控制信號。對于所需的盤管出口空氣溫度設(shè)定值Ta,olsp和給定的供應(yīng)空氣流速Vs，首先將盤管特性用在控制過程中，以便產(chǎn)生需要的水流速率Vf。當(dāng)知道了所需的水流量和允許值a時，判斷出閥特性，然后發(fā)出控制信號Cs。
可以定期收集從系統(tǒng)觀察到的變量以及控制信號Cs，利用圖2中的聯(lián)機(jī)自適應(yīng)識別方法所示的獨(dú)立識別方式，將上述變量和控制信號用來修正盤管和閥的特性。所觀察到的變量包括Ta,o,Ta,Vf和Vs。但是，如果沒有價格昂貴的測量水流速的設(shè)備，則先測量盤管出口的水溫Tf,o，并可用下面的能量等式算出
。
f=Ks(Ta,o-Ta,i)/(Tf,i-Tf,o) (5.6)其中K是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定出的常數(shù)，將該K表示成空氣和水的質(zhì)量-比容乘積之比，或K=ρaCaρfCf----(5.7)]]>其中ρa(bǔ)=空氣的密度，ρf=流體的密度，Ca=空氣的比容，Cf=流體的比容。如果考慮到成本，上述水流速(
)方程最好作為計(jì)算通過局部加熱盤管的水流速度的方法，實(shí)際上這也不同于直接測量流量的方法。HVAC控制系統(tǒng)通常用來測量通過盤管的空氣流速以及排放空氣的溫度。每秒或更長時間校正一次數(shù)值。與空氣處理總廠及冷凍廠不同的是，通?？梢圆捎帽P管空氣進(jìn)口溫度以及水進(jìn)口溫度的數(shù)值。因此，通過增加一個溫度傳感器，采用水流速(
)方程就可以估算出盤管水流速度。由于流量傳感器的成本比溫度傳感器的成本高，所以這種建議能夠節(jié)約成本，因?yàn)樵谝粋€建筑物中可以有許多局部加熱盤管，因而成本差別是很大的。此外，在改型過程中，可以將一個搭接溫度傳感器安裝在管道外部，從而防止因工程中斷而造成的浪費(fèi)。另一方面，需要將多種流量傳感器插入現(xiàn)有管道中，這將中斷系統(tǒng)的運(yùn)行。
有些額外的系數(shù)便于溫度傳感器的使用。首先，水流速度方程只用于識別。此處，不需要動態(tài)數(shù)據(jù)求出水流速度方程。反之，只需要定期的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，這對于每秒求出一個或更多較佳樣品速率沒有什么困難。其次，在估算盤管水流速度時，調(diào)節(jié)水流速度和空氣流速之間的關(guān)系以及盤管兩側(cè)的空氣和水的微分溫度也是很重要的。所以各個測量的絕對精確度并不是必不可少的。最后，將前饋和反饋方法組合在一起的反饋控制器的目的在于用具有誤差的識別過程補(bǔ)償偏差。此處，并不需要精確的用于識別的測量。
圖2清楚地表明，在前饋單元可以為閥產(chǎn)生任何控制信號以前，要求先估算盤管出口溫度的設(shè)定點(diǎn)Ta,olsp事實(shí)上，加熱盤管特性轉(zhuǎn)變會產(chǎn)生通過閥的水流速率的設(shè)定點(diǎn)。因?yàn)橐阎y的運(yùn)行值以及水流速率設(shè)定點(diǎn)，所以控制器能夠?yàn)殚y發(fā)出控制信號。
閥的上述方法類似于風(fēng)門的方法，風(fēng)門方法示于圖3。在風(fēng)門的情況下，根據(jù)空氣流速要求產(chǎn)生信號。首先確定空氣流速設(shè)定點(diǎn)，前饋方框圖利用該設(shè)定點(diǎn)以及風(fēng)門運(yùn)行值，從而產(chǎn)生控制信號。
根據(jù)本系統(tǒng)的一個重要方面，需要一種方法來確定供風(fēng)流速和供風(fēng)溫度的設(shè)定點(diǎn)以及總的空氣排放流速。使供風(fēng)流速設(shè)定點(diǎn)與壓力回路耦合，以便保證實(shí)驗(yàn)室房間的安全。在房間溫度降到設(shè)定點(diǎn)以下而且需要加熱時，確定供風(fēng)流速設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)房間溫度變熱而且溫度超過設(shè)定點(diǎn)時，打開總的排放口。無論如何要將物理模式用于計(jì)算設(shè)定點(diǎn)。
為了確定供風(fēng)氣流設(shè)定點(diǎn)，可以用穩(wěn)態(tài)質(zhì)量平衡方程和滲透方程求得供應(yīng)氣流設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)按設(shè)定點(diǎn)寫出穩(wěn)態(tài)質(zhì)量平衡方程時，該穩(wěn)態(tài)質(zhì)量平衡方程為(質(zhì)量平衡)Ps|spU·s|spTs|sp+Pad|spU·ad|spTad|sp-P|spU·e|spT|sp=0---(5.8)]]>滲透關(guān)系式指的是從供應(yīng)管道以外的地方進(jìn)入房間的空氣量，該滲透關(guān)系式是ad|sp=K|(ΔP|sp)n(5.9)將實(shí)驗(yàn)室房間的壓差ΔPlsp定義為如下壓差ΔP|sp=Pref|sp-P|sp(5.10)在上述質(zhì)量平衡方程中有9個變量，這些變量包括三種氣流的溫度，流速和壓力，三種氣流是供應(yīng)氣流，滲透氣流以及實(shí)驗(yàn)室房間的排放氣流。房間的溫度和壓力滲透設(shè)定點(diǎn)是已知的。在設(shè)定點(diǎn)Vadlsp處的滲透體積流速也可通過Vadlsp和ΔPlsp方程求得。同樣，可以從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)求得供風(fēng)壓力Pslsp，房間壓力Plsp以及溫度Tlsp的設(shè)定點(diǎn)?，F(xiàn)在有三個未知數(shù)實(shí)驗(yàn)室房間供風(fēng)流速Vvlsp，實(shí)驗(yàn)室房間總的排氣設(shè)定點(diǎn)Velsp以及供風(fēng)排放溫度設(shè)定點(diǎn)Tslsp。實(shí)驗(yàn)室房間總的排氣設(shè)定點(diǎn)是普通排氣和排煙罩排氣之和，它由下式求得e|sp=th|sp+ex|sp(5.11)在VAV實(shí)驗(yàn)室房間中，對于排煙罩格的各個位置來講，排煙罩的排氣設(shè)定值為已知量。此處，通過確定實(shí)驗(yàn)室房間的總排氣量設(shè)定點(diǎn)，就可知道普通排氣量設(shè)定點(diǎn)。
為了求得供風(fēng)排放溫度或者普通排氣量設(shè)定點(diǎn)，除了緊前面四個方程外，可以使用下面的穩(wěn)態(tài)能量方程。該穩(wěn)態(tài)能量方程為Ps|spU·s|spRcp+Pad|spU·ad|spRcp-P|spU·e|spRcp+cfqload=0---(5.12)]]>其中Cf是單位轉(zhuǎn)換系數(shù)。
應(yīng)理解的是，當(dāng)需要確定供風(fēng)的排放溫度設(shè)定值時，普通排氣量通常為已知量，反之亦然。當(dāng)排煙罩的排放量隨著罩格的打開而突然增加時，對確定所需供風(fēng)的排放溫度的需求就會增加。排氣增加意味著需要更多的供應(yīng)空氣以便保證房間的壓差。但是，如果55°F溫度的供風(fēng)量超過需求量時，房間就會過冷，這樣就需調(diào)節(jié)冷負(fù)載，以便將房間溫度保持在70°F。為了防止房間過冷，必需加熱供風(fēng)，控制加熱盤管閥門，從而達(dá)到所需的供風(fēng)的設(shè)定點(diǎn)。
當(dāng)排煙罩關(guān)閉或內(nèi)部發(fā)熱速率因處理工作或設(shè)備運(yùn)行增加時，就需要進(jìn)行普通排氣。在這種狀態(tài)下的房間必需進(jìn)一步進(jìn)行冷卻。但是，只要通過增加55°F供風(fēng)的單位體積流量而增加冷卻量，就可擾亂房間的壓力平衡。因此，打開普通排氣風(fēng)門，使更多的供風(fēng)進(jìn)行冷卻。為了保持房間壓力和房間溫度的設(shè)定點(diǎn)，控制器應(yīng)當(dāng)確定和控制普通排氣流速和供風(fēng)流速。當(dāng)然，在這種情況下，供風(fēng)溫度是一定的。當(dāng)需要加熱時，通常普通排氣風(fēng)門是關(guān)閉的，這意味著Vvlsp等于零。
此處根據(jù)控制順序，用五個處理方程求得供風(fēng)流速和溫度或供風(fēng)流速和普通排氣流速的組合設(shè)定點(diǎn)。在最后一個方程中，即在穩(wěn)態(tài)能量方程中，為了求得這些設(shè)定點(diǎn)，需要確定區(qū)域的熱負(fù)荷qload。房間內(nèi)的瞬時負(fù)荷約等于房間溫度對時間的一次求導(dǎo)。這就是在假定實(shí)驗(yàn)室房間的空氣質(zhì)量保持恒定時的內(nèi)部能量儲存項(xiàng)。
qload|tr=ρcvdT/dt (5.13)將溫度傳感器設(shè)置在房間的排氣管道內(nèi)而不是采用在墻壁上安裝房間恒溫器的常規(guī)做法就可以直接測量到房間溫度T。在許多實(shí)驗(yàn)室中，將排煙罩和實(shí)驗(yàn)室房間中排出的氣體一起在管道中排出，兩股排放氣流之間的公共交匯處為管道溫度傳感器提供了很好的安裝場所。因?yàn)樾枰泻軓?qiáng)的通風(fēng)效果，實(shí)驗(yàn)室房間的空氣混合很好，所以，排風(fēng)溫度正好就是房間內(nèi)的溫度T。但在某些情況下，因?yàn)閾?dān)心加到傳感器上的電壓會受到揮發(fā)煙氣的影響，因此不宜安裝管道溫度傳感器。在這些情況下，仍可使用墻壁上的房間恒溫器，通過簡化下面的方程并用一個臨時房間空氣溫度傳感器估算房間的溫度，所述方程如下dTstdt=C1st(Tpw-Tst)-C2st(Tst-T)---(5.14)]]>該方程將板壁溫度以及房間空氣溫度與恒溫器溫度Tst進(jìn)行聯(lián)系。由于墻壁的輻射加熱和冷卻了裝有恒溫器的板壁，所以有必要將板壁溫度和恒溫器溫度結(jié)合起來。在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室房間內(nèi)，由于實(shí)驗(yàn)室房間和相鄰區(qū)域的實(shí)驗(yàn)室房間通常為內(nèi)部區(qū)域，而且它們保持在相同的溫度，所以壁溫非常接近所述區(qū)域的溫度。因而，上述方程可以簡化為dTstdt=-C2st(Tst-T)----(5.15)]]>在開始運(yùn)行期間，將溫度傳感器臨時安裝在排氣管道中或房間內(nèi)的合適位置，改變房間溫度設(shè)定點(diǎn)，使恒溫器溫度Tst和房間空氣溫度T不同于臨時位置的溫度，使偏離數(shù)據(jù)適用于上述確定C2st的方程，從而可以方便地得到恒溫器唯一的校準(zhǔn)常數(shù)C2st。一旦校準(zhǔn)了恒溫器常數(shù)，就可以從臨時位置拆除溫度傳感器。另外，如果可行的話，可以將測量房間溫度的傳感器僅安裝在實(shí)驗(yàn)室房間空氣的普通排氣管道中。由于普通排氣風(fēng)門通常是完全關(guān)閉的，而且傳感器并不處在房間的氣流中，所以普通排氣管道內(nèi)的傳感器不能代替恒溫器連續(xù)使用。另一方面，當(dāng)普通排氣管道內(nèi)有傳感器時，可以自動進(jìn)行校準(zhǔn)處理，當(dāng)普通排氣量很大時，利用趨勢傳感器定期對校準(zhǔn)常數(shù)C2st的值進(jìn)行修正，并且對方程5.15中的恒溫器值進(jìn)行修正。
當(dāng)房間溫度穩(wěn)定時，可以用下面的能量方程確定總冷卻負(fù)載，在上述時間步驟t-1時，該負(fù)載使實(shí)驗(yàn)室房間總排氣流速、房間溫度和供應(yīng)空氣流速聯(lián)系。對于供風(fēng)、排風(fēng)和滲透風(fēng)來講，假定空氣密度為相同的常數(shù)。
qload|ss=e,(t-1)ρcpT(t-1)-s,(t-1)ρcpTs-ad|spρcpTad(5.16)將實(shí)驗(yàn)室房間總排氣量表示成普通排氣量和排煙罩排氣量之和U·e=U·s,(t-1)+U·ad|sp----(5.17)]]>在上面兩個方程中，使用滲透氣流速度設(shè)定點(diǎn)Vadlsp而不是用實(shí)際滲透氣流速度，這樣可以防止房間的預(yù)測負(fù)載發(fā)生變化。ΔP的瞬間變化會引起滲透氣流速度設(shè)定點(diǎn)Vad和房間溫度T的變化。因此，所算出的房間冷卻負(fù)載也會改變。
為了找出瞬間變化的ΔP和Vad對計(jì)算負(fù)載的影響，通過選擇簡單的控制方法來進(jìn)行模擬。將房間內(nèi)部發(fā)熱量從82.50Btu/min的穩(wěn)定值增加到412.50Btu/min即可求得房間溫度和壓力的特性曲線。當(dāng)房間溫度因內(nèi)部發(fā)熱量速度加快而升高時，則要求進(jìn)一步冷卻房間。
附加冷卻只能通過增加55°F溫度的供風(fēng)流速實(shí)現(xiàn)。但是，在供風(fēng)流速增加以前，必需增加實(shí)驗(yàn)室房間的總排氣量，以便維持房間的壓差，而這種壓差又要求增大普通排氣量。此處的目的在于確定所需供風(fēng)的流速、溫度或普通排氣流速，以便得到房間壓差和溫度的設(shè)定點(diǎn)，但在預(yù)測負(fù)荷時，發(fā)現(xiàn)需要使用滲透流速設(shè)定點(diǎn)。通常用控制器控制供氣風(fēng)門和普通排氣風(fēng)門，以便維將房間的壓差維持在0.05w.c，而將房間溫度維持在70°F。在內(nèi)部加熱量增加前后，控制器首先在穩(wěn)態(tài)條件下計(jì)算供應(yīng)氣流和普通排放氣流的設(shè)定點(diǎn)。
根據(jù)氣流設(shè)定點(diǎn)，控制器利用通過風(fēng)門的流速和風(fēng)門位置之間的判定關(guān)系確定風(fēng)門的位置。而使用簡單模擬方法的目的在于說明壓力和溫度的瞬間變化會使?jié)B透流速的性能發(fā)生瞬間變化。所產(chǎn)生的影響在于預(yù)測負(fù)荷會使?jié)B透流速發(fā)生瞬間變化，而這些變化又是不定的。在穩(wěn)定條件下的瞬間負(fù)荷用前面的qloadlss方程確定，而該方程用的是實(shí)驗(yàn)室房間實(shí)際總排氣量Vex。反之，在瞬間變化時，使用設(shè)定點(diǎn)的預(yù)測穩(wěn)態(tài)負(fù)荷qloadlss可以非常接近實(shí)際負(fù)荷，預(yù)測穩(wěn)態(tài)負(fù)荷與包括穩(wěn)態(tài)發(fā)熱量和壁效應(yīng)的模擬負(fù)荷一致。穩(wěn)態(tài)下的qloadlss使用qloadlss方程，通過假設(shè)ΔP的一個設(shè)定點(diǎn)后該方程計(jì)算Vex。因此，將與0.05″w.c的ΔP設(shè)定點(diǎn)對應(yīng)的qloadlss設(shè)定點(diǎn)用在方程5.16中。對于選定的控制程序來講，實(shí)際的由方程5.16確定的差值約為41cfm，在穩(wěn)態(tài)情況下，41cfm轉(zhuǎn)換成瞬間負(fù)荷與qload/ss之間的差值，約43Btu/min。
根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)，選擇預(yù)測穩(wěn)態(tài)負(fù)荷用在模擬方法中，而不是用瞬時負(fù)荷。而且控制器不需要將瞬時房間負(fù)荷作為使風(fēng)門變化的負(fù)荷。根據(jù)設(shè)定點(diǎn)使用預(yù)測負(fù)荷可以提供穩(wěn)定的控制狀態(tài)。
當(dāng)房間需要冷卻時，加入儲存負(fù)荷項(xiàng)和穩(wěn)態(tài)負(fù)載項(xiàng)來計(jì)算負(fù)荷qloadlss，以便確定普通排氣流速設(shè)定點(diǎn)和供風(fēng)流速設(shè)定點(diǎn)。但是只有在加熱情況下，在計(jì)算供應(yīng)空氣溫度設(shè)定點(diǎn)時，應(yīng)忽略儲存項(xiàng)。
利用識別的組件特性，識別方法根據(jù)輸入、輸出以及與其它變量有關(guān)的信息產(chǎn)生組件輸出。有兩種組件需要進(jìn)行識別加熱盤管和閥/風(fēng)門。但是，在控制過程中，由于物理特性與上述的相反，所以識別過程應(yīng)當(dāng)獲取反向物理方法的輸入和輸出之間的關(guān)系式。例如，對于加熱盤管來講，輸入是無量綱變量R和固定變量Ta,i、盤管入口空氣溫度和流體入口溫度Tf,i。盤管輸出就是通過盤管的水流速度Vf。
同樣，請參見圖2，判定風(fēng)門或閥的反向物理方法包括作為兩個輸入的允許值以及作為輸出的控制信號。風(fēng)門或閥基本上是可變阻力設(shè)備。這兩種方法表示具有類似的流體特性，它們的性能用識別變量項(xiàng)表示，此處可以用相同的模式表示。
選擇一般回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GRNN)來識別盤管和閥的特性，這是因?yàn)橐话慊貧w神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)識別方便、可靠、高效。與傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同的是，它只需要很少的計(jì)算時間即可有效地收集系統(tǒng)特性。下面只是GRNN的簡單計(jì)算，它用于說明各組件在識別過程中的方法。
GRNN的輸入為一系列可以是多量綱的變量。對于輸入矢量X和輸出標(biāo)量Y的Xi和Yi取樣值來講，根據(jù)下面的關(guān)系式用所有的取樣值就可求得任何X給定值下的理想平均值Y的估算值Y·(X)=Σi=1nYiexp(-Di22σ2)Σi=1nexp(-Di22σ2)----(5.18)]]>其中標(biāo)量函數(shù)Di2表示給定值與已知點(diǎn)之間的歐氏距離，它由下式表示Di2=(X-Xi)T(X-Xi) (5.19)σ是GRNN的單一平滑參數(shù)。上面的方程均是GRNN方法的基礎(chǔ)。當(dāng)平滑參數(shù)σ值較小時，所估算的密度采用非高新型，但在已知的不規(guī)則點(diǎn)之間可能會出現(xiàn)很大的估算變化。當(dāng)σ較大時，出現(xiàn)較平滑的回歸面。用Holdout方法(Specht 1990)計(jì)算平滑參數(shù)σ的值。
用于加熱盤管或閥/風(fēng)門的特性的GRNN方法比傳統(tǒng)識別方法還有更多的優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)的回歸識別方法中，操作人員必需輸入預(yù)先計(jì)算出的方程形式的數(shù)據(jù)，或者應(yīng)當(dāng)周密地研究最佳方程。非線性編碼要求是很嚴(yán)格的，這種編碼不能用于現(xiàn)行的聯(lián)機(jī)中。反之，GRNN不需要用戶輸入特性的任何函數(shù)項(xiàng)，它只要用很簡單的編碼。另外，可以將GRNN算法裝入到中樞硬盤處理器中，這樣，由于在分區(qū)時不需要軟件編碼，所以可省去開發(fā)軟件的過程。
加熱盤管的輸入矢量X包括無量綱變量R和Valsp，而輸出Y是通過盤管的水流速度Vflsp。利用閥的允許值a和作為輸入的Vflsp，閥的GRNN產(chǎn)生閥控制信號所需的輸出Cs。對于流量控制的風(fēng)門/致動器來講，輸入和輸出變量與閥的輸入和輸出相同。
根據(jù)控制器的另一個重要方面，先用上述模式求得盤管和閥的特性，然后將這些特性用在GRNN中，以便對特性進(jìn)行識別。首先使物理變量正常化。除了R(方程5.5)和允許量以外，所有范圍均是從0到1，其它所用的正?；蟮淖兞繛閚Cs=CsCsmax;nU·s=U·sU·smaxand--nU·f=U·fU·fmax---(5.20)]]>在該實(shí)施例中，Csmax,Vfmax和Vsmax分別為1.0,2500cfm(1180L/s)和1.0gpm(0.0631L/s)。通過用滿足負(fù)載所需的R值以及給定值
就可以確定
值，然后將
與給定允許值一起用在閥模式中，以便求出圖2所示的控制信號ncs。利用正?；蟮淖兞恳约吧鲜瞿Ｊ骄涂傻玫奖?中的盤管和閥的特性數(shù)據(jù)。
對于允許值不變的情況，利用閥回歸數(shù)據(jù)的一個取樣就可以很好地說明GRNN方法。例如，選擇的允許值為0.1，如圖6所示，在正?？刂菩盘柡驼Ａ髁恐g就會得到線性關(guān)系。對于恒定的允許值來講，只有一個輸入，上述標(biāo)量函數(shù)方程中的矢量X變成一系列正常流速標(biāo)量
。在標(biāo)量函數(shù)方程中，當(dāng)Xi為一系列取樣中的第i個取樣時，就可以算出函數(shù)Di2。然后用Di2和相應(yīng)的Yi作為判定數(shù)據(jù)中的ncs的第i個取樣求出Y(X)的GRNN方程。
表1閥的模擬參數(shù)λ=0.00001；Wf=1；Kcd=0.08641(64.89)；Ko=0.042(31.54)；
利用本文主要參考引用的Engineering Equation Solver(Kleinand Alvarado 1997)就可以模擬盤管和閥的特性以及GRNN。圖6中的模擬數(shù)據(jù)用實(shí)線表示，而對于不同的光滑參數(shù)(σ)值來講，利用GRNN方程得到各點(diǎn)。雖然比較小的σ值顯示的數(shù)據(jù)較好，但應(yīng)避免因選擇很小的σ而產(chǎn)生的調(diào)節(jié)難度。模擬數(shù)據(jù)包括14個取樣，通過使nCs按0.1的間隔從0.0變化到1.0以及0.05,0.15和0.25的nCs得到這些數(shù)據(jù)。
將本文主要參考引用的Holdout方法(Specht 1990)用來計(jì)算σ的最佳值，發(fā)現(xiàn)該最佳值為0.01。圖6中顯示出了選擇高σ值后的影響。當(dāng)用比較大的σ值(0.5)時，發(fā)現(xiàn)其趨勢幾乎為光滑的直線，這與σ值比較小的時候明顯不同，GRNN試圖使所有取樣大體相同，其各點(diǎn)之間并不平滑。對于σ=0.01來講，發(fā)現(xiàn)預(yù)想信號和模擬信號之間的平均誤差為2.62％，而在控制信號的最小值時發(fā)現(xiàn)有14％的最大誤差，所述最小控制信號沒有包括在識別數(shù)據(jù)(0.35的nCs)中。在
值比較大時，由于控制信號對歸一化的流率非常敏感，所以很小的誤差也能觀察到。
但是，在閥彎曲部分上端的相對誤差要比下端的小，這是由于此端的控制信號具有比較高的絕對值。所以，取樣范圍和樣品的選擇與光滑參數(shù)一起均是很重要的變量。事實(shí)上，對于特定樣品來講，通過將nCs=0.35的取樣包括在識別數(shù)據(jù)中，就可以將模擬控制信號和預(yù)想控制信號之間的誤差從14％減少到1％，而平均誤差可以從2.62％降到1.31％。為了識別風(fēng)門/閥的特性，知道只要200個取樣來覆蓋整個允許范圍。這源于如下假設(shè)允許值能以0.1的增量在0.001、0.01、0.05和0.1至1之間變化，而控制信號能以0.1的增量在0.05、0.075、0.01、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35和0.40至1.0之間變化。任何現(xiàn)有技術(shù)的控制器都可以方便快速地處理200個取樣值。但是事實(shí)上覆蓋實(shí)際運(yùn)行范圍的點(diǎn)數(shù)非常少，也就是說點(diǎn)數(shù)最好少于100。
閥的允許值范圍選擇在0.5和0.1之間來對GRNN方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。另外，用Ho1dout方法確定此時為0.05的最佳光滑參數(shù)σ，在30個樣品的識別數(shù)據(jù)范圍內(nèi)求得方根誤差為0.189的總和。識別數(shù)據(jù)組包括0.10、0.30、和0.50的運(yùn)行值以及0.10至1.0之間等量間隔的ncs。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組使ncs以0.10的增量從0.05變到0.95，該數(shù)據(jù)組還包括中間運(yùn)行值0.20和0.40。3.0％左右的平均誤差小于數(shù)據(jù)組范圍的平均誤差。在歸一化流速曲線變陡的地方控制信號的值較大，而發(fā)現(xiàn)控制信號值較大時某些誤差比平均誤差大。
閥或風(fēng)門的運(yùn)行范圍是這些控制應(yīng)用的典型范圍。此處，利用小數(shù)據(jù)組表示特性的GRNN方法已顯示出其可行性，這種方法在當(dāng)前聯(lián)機(jī)的控制器中是有效的。在實(shí)際應(yīng)用中，通過改變風(fēng)門的開度，整個運(yùn)行范圍內(nèi)的運(yùn)行特性在使用過程中均可得到應(yīng)用。運(yùn)行特性一旦得到收集就儲存在前饋控制器中，并利用GRNN，根據(jù)儲存的數(shù)據(jù)產(chǎn)生控制信號。當(dāng)反饋回路的誤差信號的值總是很低時，調(diào)節(jié)反饋回路所需要的時間會減少，作用就會降低。對于建筑物的HVAC分配系統(tǒng)來講，在利用前饋和反饋的組合控制器中，減少運(yùn)行時間和費(fèi)用以及提高系統(tǒng)性能是兩個主要任務(wù)。
工作過程中得到的測量數(shù)據(jù)只能用于使識別過程初始化。由于系統(tǒng)運(yùn)行時收集到較多的運(yùn)行數(shù)據(jù)，因而就會對識別進(jìn)行修正。將前饋和反饋組合起來的本質(zhì)是用前饋產(chǎn)生控制信號的大體估算值，同時用反饋進(jìn)行精確處理。事實(shí)上，前饋框圖中也有對識別進(jìn)行修正的反饋機(jī)構(gòu)。但是，識別過程一直與控制過程分開進(jìn)行，從而使運(yùn)行方便，費(fèi)用減少。
在控制器中使用GRNN的另一方法在于用模擬數(shù)據(jù)求得特性。可以儲存這些特性，當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)成為可用數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)代替模擬數(shù)據(jù)時，對這些特性進(jìn)行修正。
圖8示出的是覆蓋閥的整個運(yùn)行范圍的識別數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通過模擬控制信號求得，對于識別數(shù)據(jù)組中的每一個允許值，控制信號的變化范圍為0.1至1.0之間，識別數(shù)據(jù)組的允許值的變化范圍為0.01至1.0之間。此外，在識別和控制信號值小的情況下，實(shí)驗(yàn)組到識別組的添加樣品倍增。另外，將160個樣品用在識別組中，而將150個樣品用在實(shí)驗(yàn)組中。使用允許值為0.01、0.10、0.25、0.50和1.0的小數(shù)據(jù)組的Holdout方法用于使σ值最佳化。具有稀少值的較小數(shù)據(jù)組還為圖8所示的數(shù)據(jù)提供了σ值為0.01的很好的備用數(shù)據(jù)。
圖9示出的是模擬控制信號和預(yù)想控制信號的比較曲線圖。另外，對于大控制信號和小允許值來講，出現(xiàn)的誤差比平均誤差大。對于特定樣品來講，通過將該樣品置于識別組中，就可以很快減少該特定樣品的大誤差。在現(xiàn)有控制器中，通過將送到閥和風(fēng)門中的控制信號與前饋控制信號產(chǎn)生的控制信號進(jìn)行比較就可以方便地完成上述任務(wù)。如果前饋和總控制信號之間的差的增量大于預(yù)定極限值，控制信號和相應(yīng)的歸一化流速以及允許值都可以回到識別組中。
最后，將GRNN用于識別加熱盤管的特性。現(xiàn)在參見圖2,GRNN需要在給定R和空氣流速的情況下預(yù)測通過盤管的理想水流速。對于隨機(jī)選擇的歸一化供風(fēng)流速
和R來講，用vf能量平衡方程、K的質(zhì)量比方程及求出nCs、
和
的歸一化方程計(jì)算歸一化流速
將模擬數(shù)據(jù)部分用作識別，其余數(shù)據(jù)與試驗(yàn)GRNN算法無關(guān)。為此目的選擇試驗(yàn)樣品，以便覆蓋整個允許范圍。圖9示出的是模擬數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
發(fā)現(xiàn)預(yù)測的歸一化流速和模擬歸一化流速之間的平均誤差為2.6％。與限定模式很明顯的閥不同的是，圖10的盤管曲線為隨機(jī)的。即輸入數(shù)據(jù)分布是稀少和隨機(jī)的，但GRNN仍可以精確地預(yù)測盤管流速。
除了模擬數(shù)據(jù)之外，還將測量的風(fēng)門特性用于試驗(yàn)GRNN。用兩個數(shù)據(jù)源求得測量值1)標(biāo)定風(fēng)門性能的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；和2)在工作地點(diǎn)用建筑物的自動系統(tǒng)(BAS)的有效風(fēng)門性能。在第一種情況下，如圖11所示，實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了三個風(fēng)門允許值的風(fēng)門曲線。
用于求得數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)傳感器類似于商業(yè)建筑物控制系統(tǒng)所用的傳感器。對于給定控制信號來講，記下通過風(fēng)門的流速，用歸一化方程使該流速正常化。如圖11所示，用控制信號的測量值、流速和允許值識別GRNN，而將允許值曲線上的中間各點(diǎn)用作實(shí)驗(yàn)GRNN。
通過與模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，圖11的曲線表明象預(yù)想的那樣隨機(jī)性較大。當(dāng)幾乎沒有關(guān)閉風(fēng)門，流速低的情況下，三條允許值曲線會聚成一條曲線，這表明很難測量流速。在流速大、允許值小的情況下，增加控制信號不會增加流速。GRNN預(yù)測到測量值的平均精度為4.30％，考慮到與測量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)有關(guān)的誤差，上述平均精度是好的。用Holdout方法確定0.066的最佳光滑參數(shù)σ。如圖11所示，由于允許值曲線向上具有較高的靈敏度，所以誤差隨流速增加而增加。在風(fēng)門的正常允許值范圍內(nèi)，選擇GRNN的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍為10％至100％之間的流速。
對于工作地點(diǎn)的風(fēng)門來講，收集數(shù)據(jù)期間將允許值保持在7％不變。對于相同的流速來講，不論流速是高還是低，風(fēng)門控制信號的變化范圍很大。為了對已經(jīng)用于識別數(shù)據(jù)中的樣品進(jìn)行觀察，對GRNN的輸出進(jìn)行試驗(yàn)。在將數(shù)據(jù)送入GRNN進(jìn)行識別以前，不對原始測量值進(jìn)行預(yù)處理。應(yīng)將預(yù)處理濾波器用在測量值上，以便減少測量值的不確定性。
在預(yù)測控制信號時，GRNN的精度為6％以內(nèi)。同時說明閥特性的線性回歸方法所產(chǎn)生的平均誤差為7％。GRNN方法的要點(diǎn)在于能夠預(yù)測非線性特征以及線性特征，而不需要用戶輸入任何固定的平滑參數(shù)。在回歸方法的情況下，需要用戶的有效輸入表示回歸形式，這種回歸形式通常對用于識別的回歸分析的實(shí)際聯(lián)機(jī)方法進(jìn)行限制。所以，結(jié)果表示GRNN的性能優(yōu)于線性回歸的性能。
前饋-反饋的組合布局能從前饋回路中得到大多數(shù)控制信號，使反饋回路只處理小的穩(wěn)態(tài)誤差，所以只需要進(jìn)行很少的調(diào)節(jié)。與反饋回路不同的是，前饋回路只對設(shè)定點(diǎn)的數(shù)值起作用，而不需要變量的測量數(shù)值。因此，前饋信號可以提高跟蹤設(shè)定點(diǎn)變化的控制速度。使用反饋的大多數(shù)普通方法是傳統(tǒng)的逼近比例微分積分(PID)算法，它適于組合逼近。
可以將本地控制器用于圖1至4的裝置中，這些控制器的大部分為用于大型建筑物的中等規(guī)模，它們有足夠的記憶處理能力，從而保持少量的費(fèi)用。可以提供安裝簡單方便、成本低廉的控制設(shè)備，通過使前饋和反饋算法結(jié)合起來，大幅度提高該控制設(shè)備的性能。這樣可改善PID控制器的性能，PID控制器對盤管和閥信號的動態(tài)反應(yīng)所產(chǎn)生的控制起作用。在上述前饋回路中，將這些設(shè)備的靜態(tài)特性儲存后進(jìn)行修正。
最后用兩種方法之一將前饋和反饋回路進(jìn)行組合。根據(jù)圖4所示的第一種觀點(diǎn)，無論什么時候發(fā)現(xiàn)設(shè)定點(diǎn)變化，則可以使用一個簡單開關(guān)50，將PID算法中得到的控制信號設(shè)定成零。這種逼近法和模式1相同。當(dāng)設(shè)定點(diǎn)變化時，只有前饋回路產(chǎn)生控制信號。當(dāng)設(shè)定點(diǎn)沒有發(fā)生變化時，只增加PID的輸出，這表示系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。這種組合逼近法的根據(jù)在于反饋只響應(yīng)開放前饋回路沒有檢測到的穩(wěn)態(tài)誤差。由于識別方法、測量和控制器引起的不確定因數(shù)，所以有理由希望穩(wěn)態(tài)誤差比較小。
在稱作模式2的圖5所示的第二個逼近法中，控制器的凈輸出為前饋輸出、PID輸出的積分部分和微分部分相加后減去PID輸出的比例部分以后得到的結(jié)果。這兒所用的邏輯部分是將PID的比例部分減去后得到的，反饋仍保持不對設(shè)定點(diǎn)的任何變化起作用。反饋只根據(jù)控制器起積分和微分作用，以便利用前饋回路響應(yīng)設(shè)定點(diǎn)的變化。
模擬兩種組合模式，它們彼此間用簡單的壓力控制順序進(jìn)行比較，以便解釋反應(yīng)特性。如圖13所示，從負(fù)脈沖和響應(yīng)時間來看，雖然模式1的特性要比模式2的特性稍好，但這兩種模式均比較理想。當(dāng)流速減小時，其趨勢正好與流速增加時的相反?？刂破鞯男阅茉诒容^短的時間內(nèi)很快改善。取樣時間是控制器處理過程以及傳遞速度的函數(shù)，取樣時間通常取決于成本?？刂破鞯娜訒r間最好為1/10秒，或每秒取樣10個。
一般回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GRNN)有效地判定HVAC各組件的特性，所述各組件相繼用于控制。由于GRNN已經(jīng)證明，利用觀察模擬取樣和測量取樣，它具有使線性關(guān)系和非線性關(guān)系匹配的能力，所以該GRNN的作用是很顯然的。但是，與傳統(tǒng)的回歸方程不同的是，使用GRNN不需要預(yù)先知道一個方程關(guān)系式。GRNN算法的性能使該方法加到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行硬盤安裝。光滑參數(shù)只是需要進(jìn)行選擇的變量，在使用Ho1dout方法或其它方法時可以確定光滑參數(shù)。
由于本地HVAC控制組件需要的是小數(shù)據(jù)組，即閥、風(fēng)門和加熱盤管特性，所以GRNN提供一個適用設(shè)備，其特征在于能使前饋回路中使用的HVAC組件具有穩(wěn)定的性能，所述的前饋回路與反饋控制器相配合。雖然本文中對輸出Y當(dāng)作標(biāo)量進(jìn)行處理，但也可以利用GRNN處理多端輸出。
根據(jù)使用測量數(shù)據(jù)的結(jié)果，在用GRNN識別盤管和閥特性時，保守地估算6％的誤差是合理的。此處，可以產(chǎn)生控制信號時的平均誤差為8.8％。為了消除小于10％的剩余誤差，反饋控制器足以產(chǎn)生一個控制信號。此外，因?yàn)檎`差范圍預(yù)先規(guī)定在一個固定的小范圍內(nèi)，所以反饋控制器需要最小的調(diào)節(jié)。
與圖5所示的模式2相比，在穩(wěn)態(tài)下使用PID控制器的圖4所示的組合模式1對于房間內(nèi)的壓力進(jìn)行簡單控制時具有更佳的性能。當(dāng)與模式2比較時，模式1在對時間、振動和穩(wěn)定性方面的響應(yīng)能力更強(qiáng)。
如上所述，上述高質(zhì)量的控制器的控制可靠，便于安裝，成本低廉，通過使前饋和反饋控制算法進(jìn)行配合，可大幅度提高其工作性能。
雖然上面已對本發(fā)明的各個實(shí)施例作了描述和說明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，各種變化，替換和改型均是顯而易見的。在不超出權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，可以作出各種變化，替換和改型。
本發(fā)明的各個特征由權(quán)利要求進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1．一種用于控制建筑物中的房間內(nèi)溫度的控制器，該建筑物中至少有一個與所述房間相鄰的空間，所述建筑物包括一個加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)，該系統(tǒng)配有一個將空氣輸送到房間內(nèi)的供應(yīng)管道和一個將空氣排出房間的排氣管道，所述系統(tǒng)有一個控制供應(yīng)空氣流入房間的構(gòu)件，所述房間至少有一個與HVAC無關(guān)的附加排氣管，所述裝置包括一個根據(jù)所要求的溫度和供應(yīng)管道中的流量設(shè)定點(diǎn)、進(jìn)出房間的流速、普通排氣管道中的流速設(shè)定點(diǎn)，并根據(jù)所述組件的識別特性以及計(jì)算出的系統(tǒng)變量產(chǎn)生前饋控制信號的前饋設(shè)備；一個根據(jù)所測量的系統(tǒng)變量產(chǎn)生反饋控制信號的反饋設(shè)備；以及用于將前饋控制信號與反饋控制信號結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)對局部組件進(jìn)行控制的組合設(shè)備。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述的構(gòu)件包括一個供應(yīng)風(fēng)門/致動器，一個普通排氣風(fēng)門/致動器，一個加熱盤管和一個閥/致動器。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中所述的識別特性包括進(jìn)入房間的空氣流速、進(jìn)入房間的空氣流速的設(shè)定點(diǎn)、反饋控制信號、供應(yīng)風(fēng)門/致動器的允許值、普通排氣風(fēng)門/致動器的允許值、離開房間的排放空氣的流速以及離開房間的排放空氣流速的設(shè)定點(diǎn)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述的構(gòu)件包括一個位于所述供應(yīng)管道中的加熱盤管和一個用于控制通過所述加熱盤管的水流速度的閥。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其中所述的識別特性包括通過所述加熱盤管的理想水流速度、進(jìn)入房間的供應(yīng)空氣的流速、進(jìn)入房間的空氣的溫度、進(jìn)入盤管的空氣的溫度、進(jìn)入盤管的水的溫度和反饋控制信號。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，其中所述的識別特性還包括通過一個允許值以及通過所述閥的水的百分比，所述允許值為所述閥全開時，通過所述閥的水壓變化與其中裝有該閥的回路中的壓力變化之比。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其中所述的識別特性還包括盤管的有效變量R，該變量顯示出由所述盤管傳給周圍空氣的測量熱值，所述變量由下面的方程求得R=(Ta,o-Ta,i)/(Tf,i-Ta,i)其中Tf,i為水的入口溫度；Ta,i為空氣的入口溫度；和Ta,o為空氣出口溫度。
8．根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，其中所述的水流速度通過測量盤管的出口水溫Tf,o確定，并用下列方程計(jì)算水流速度f=ks(Ta,o-Ta,i)/(Tf,i-Tf,o)其中k是常數(shù)，它是空氣與水的質(zhì)量-比容的乘積之比。
9．一種用于控制建筑物的加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)的流體分配系統(tǒng)的組件的控制器，該分配系統(tǒng)至少對特定房間中的空氣的溫度和壓力之一產(chǎn)生作用，所述房間有一個空氣供應(yīng)管道和至少一個普通空氣排放管道，所述控制器將空氣溫度控制在預(yù)定值上，并控制進(jìn)出房間的空氣流速，以便維持與建筑物中的相鄰區(qū)域相關(guān)的壓差，所述控制器包括一個用于定期產(chǎn)生待控制構(gòu)件特性的識別裝置；一個與所述識別裝置相連的前饋裝置，該裝置根據(jù)控制設(shè)定點(diǎn)和組件的識別特性產(chǎn)生反饋控制信號，所述控制設(shè)定點(diǎn)定義為使進(jìn)入房間的熱能基本保持等于從房間排出的熱能，使進(jìn)入房間的空氣質(zhì)量基本保持等于從房間排出的空氣質(zhì)量的設(shè)定點(diǎn)；一個根據(jù)所測量的系統(tǒng)變量產(chǎn)生反饋控制信號的反饋設(shè)備；以及用于將前饋控制信號與反饋控制信號結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)對局部組件進(jìn)行控制的組合裝置。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制器，其中所述的控制設(shè)定點(diǎn)包括供應(yīng)空氣流速設(shè)定點(diǎn)，供風(fēng)排放溫度設(shè)定點(diǎn)和普通排風(fēng)流速設(shè)定點(diǎn)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制器，其中所述的控制設(shè)定點(diǎn)作為所述識別特性中的變化函數(shù)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變化。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其中所述的組件包括一個供風(fēng)的風(fēng)門/致動器，一個普通排氣風(fēng)門/致動器，一個加熱盤管和一個閥/致動器。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制器，其中所述的識別特性包括進(jìn)入房間的空氣的流速、供應(yīng)風(fēng)門/致動器的允許值和溫度設(shè)定點(diǎn)。
14．根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制器，其中所述的識別特性包括離開房間的排風(fēng)的流速、排氣風(fēng)門/致動器的允許值和溫度設(shè)定點(diǎn)。
15．根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制器，其中所述的組件包括一個位于所述供應(yīng)管道中的加熱盤管和一個用于控制通過所述加熱盤管的水流速度的閥/致動器。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制器，其中所述的識別特性包括通過所述加熱盤管的理想水流速度、進(jìn)入房間的供風(fēng)的流速、進(jìn)入房間的空氣的溫度、進(jìn)入盤管的空氣的溫度、進(jìn)入盤管的水的溫度和反饋控制信號。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制器，其中所述的識別特性還包括一個允許值以及一個通過所述閥的水流的百分比，所述允許值為所述閥全開時通過所述閥的水壓變化與其中裝有該閥的回路中的壓力變化之比。
18．根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其中供應(yīng)空氣流速設(shè)定點(diǎn)(vslsp)和溫度設(shè)定點(diǎn)(Tslsp)由下列方程確定U·s|sp=Ts|spPs|sp[P|spU·e|spT|sp-Pad|spU·ad|spTad|sp]]]>ad|sp=K|(ΔP|sp)nΔp|sp=Pref|sp-P|spe|sp=fh|sp+ex|sp以及PS|spU·S|spRcp+Pad|spU·ad|spRcp-P|spU·e|spRcp+cfqload=0]]>其中 Pslsp為供應(yīng)空氣的壓力設(shè)定點(diǎn)；Tslsp為供應(yīng)空氣的溫度設(shè)定點(diǎn)；Vslsp為供應(yīng)空氣的流速設(shè)定點(diǎn)；Padlsp為滲透空氣壓力設(shè)定點(diǎn)；Tadlsp為滲透空氣溫度設(shè)定點(diǎn)；Vadlsp為滲透流速設(shè)定點(diǎn)；Plsp為房間壓力設(shè)定點(diǎn)；Vlsp為排氣流速設(shè)定點(diǎn)；Tlsp為房間溫度設(shè)定點(diǎn)；和Cf單位轉(zhuǎn)換系數(shù)。
19．根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其中當(dāng)需要對供應(yīng)空氣加熱時，排放空氣流速設(shè)定點(diǎn)(Velsp)為0，當(dāng)不需要對供應(yīng)空氣加熱時，排放空氣流速設(shè)定點(diǎn)(Velsp)由下列方程確定U·e|sp=Ts|spPs|sp[P|spU·s|spT|s|sp+Pad|spU·ad|spTad|sp]]]>其中 ad|sp=K｜(ΔP|sp)nΔPsp=Pref|sp-P|sp和 e|sp=th|sp+ex|sp其中 Pslsp為供應(yīng)空氣的壓力設(shè)定點(diǎn)；Tslsxp為供應(yīng)空氣的溫度設(shè)定點(diǎn)；Vslsp為供應(yīng)空氣的流速設(shè)定點(diǎn)；Padlsp為滲透空氣壓力設(shè)定點(diǎn)；Tadlsp為滲透空氣溫度設(shè)定點(diǎn)；Vadlsp為滲透流速設(shè)定點(diǎn)；Plsp為房間壓力設(shè)定點(diǎn)；Vlsp為排氣流速設(shè)定點(diǎn)；Tlsp為房間溫度設(shè)定點(diǎn)。
20．根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制器，其中所述的加熱盤管、閥/止動器和風(fēng)門的識別特性由普通回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(GRNN)確定。
21．根據(jù)權(quán)利要求20所述的控制器，其中所述的識別特性由下列方程確定Y^(X)=Σi=1nYiexp(-Di22σ2)Σi=1nexp(-Di22σ2)]]>
22．一種確定通過盤管中的水流速度的方法，所述盤管位于通到建筑物房間內(nèi)的供風(fēng)管道中，所述房間還有排氣管道，在供應(yīng)管道和排氣管道中有測量空氣溫度的設(shè)備以及測量盤管出口水溫的裝置，所述方法包括如下步驟測量盤管出口處的水溫(Tf,o)；測量供風(fēng)管道中的空氣溫度(Ta,i)；測量空氣排放管道中的空氣溫度(Ta,0)；和用下列方程計(jì)算水流速度f=ks(Ta,o-Ta,i)/(Tf,i-Tf,o)其中k是常數(shù)，它是空氣與水的質(zhì)量-比容的乘積之比。
23．一種確定控制器中的控制信號值的方法，該控制器控制空氣供應(yīng)管道輸送到房間內(nèi)的出口空氣的溫度，空氣供應(yīng)管道是建筑物的HVAC系統(tǒng)的部件，空氣管道有一個用于對流過管道的空氣進(jìn)行加熱的加熱盤管以及一個用于控制通過加熱盤管的熱水流量的流量閥，控制器有一個用于定期求出加熱盤管和閥的識別特性的識別設(shè)備以及用于測量管道出口溫度的測量設(shè)備、測量通過管道的空氣流速的設(shè)備和測量閥兩側(cè)以及連接有該閥的系統(tǒng)中的水壓的裝置，控制信號基于控制設(shè)定點(diǎn)和加熱盤管及閥的識別特性，所述方法包括使所述識別裝置運(yùn)行，以便在將熱量傳送給通過管道的空氣時確定盤管的效率；對于管道出口空氣的給定測量溫度和空氣流速來講，用所述盤管特性求得通過加熱盤管的理想水流速度，當(dāng)閥全開時，測量閥兩端的壓降以及系統(tǒng)整個壓降，確定上述兩個壓降之比，以便推出閥的允許值；求出作為水流速度和閥允許值函數(shù)的所述控制信號。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟測量加熱盤管的入口水溫、加熱盤管管道上游的空氣入口溫度、以及加熱盤管下游的空氣出口溫度和利用下列方程測量盤管效率R=(Ta,o-Ta,i)/(Tf,i-Ta,i)其中Tf,I為水的入口溫度；Ta,i為空氣入口溫度；和Ta,o為空氣出口溫度。
25．一種確定建筑物中的房間的熱負(fù)荷的方法，所述建筑物中包括一個供熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，所述房間有一個將空氣供應(yīng)給房間的空氣供應(yīng)管道以及至少一個將空氣排出房間的排氣管道，供應(yīng)給房間的空氣量基本等于排出房間的空氣量，使房間的空氣壓力相對保持恒定，該方法包括用一個溫度傳感器確定房間溫度；在預(yù)定時間步驟t-1確定供風(fēng)流速；在下一個時間步驟t確定房間的排氣流速；確定滲透空氣流速；和對下列方程求解qload|ss=e,(t-1)ρcpT(t-1)-s,(t-1)ρcpTs-ad|spρcpTad其中U.e=U.s,(l-1)+U.ad|sp]]>Vadlsp為滲透流速設(shè)定值，它由下列方程確定ad|sp=K1(ΔP|sp)n其中ΔP|sp=Pref|sp-P|sp。
26．根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述的溫度傳感器位于房間的排氣管道中。
全文摘要
一種用于供熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)的控制器,該控制器包括前饋和反饋控制機(jī)構(gòu)?？刂破饔幸粋€根據(jù)系統(tǒng)的控制設(shè)定點(diǎn)和識別特性產(chǎn)生控制信號的前饋控制機(jī)構(gòu),該前饋控制機(jī)構(gòu)根據(jù)測量的識別特性變化來調(diào)節(jié)這些設(shè)定點(diǎn)。該控制器主要用于控制加熱和冷卻運(yùn)行期間所控區(qū)域的溫度。
文檔編號G05B11/32GK1224823SQ98123960
公開日1999年8月4日 申請日期1998年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月7日
發(fā)明者O·阿梅德, J·W·米切爾, S·A·克萊恩 申請人:蘭迪斯及斯特法有限公司