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基于模型预测控制的建筑热力入口智能调节方法模拟研究基于模型预测控制的建筑热力入口智能调节方法模拟研究

摘要：本研究旨在探索一种基于模型预测控制的建筑热力入口智能调节方法。首先，文章对建筑热力入口的流体特性进行了分析。然后，选取建筑热力入口作为调节对象，构建了其动态模型。接着，基于该模型设计了模型预测控制器，并通过模拟研究进行验证和分析。结果表明，基于模型预测控制的建筑热力入口智能调节方法能够有效提升能源利用效率和舒适度。

关键词：建筑热力入口；模型预测控制；能源利用效率；舒适度

1.引言

建筑热力入口是决定建筑物室内温度和湿度的重要因素。如何实现对热力入口的智能调节，提高能源利用效率和室内舒适度，一直是建筑能源研究的热点问题。传统的PID控制方法在一定程度上可以满足要求，但无法处理非线性、时变的系统特性。因此，有必要开展基于模型预测控制的研究，以期实现更精确的建筑热力入口调节，提高热效应。

2.建筑热力入口的流体特性分析

建筑热力入口的流体特性包括流量、温度、湿度等参数。通过对建筑热力入口的分析，可以得知其影响室内温度和湿度的关键因素。在日常生活中，温度和湿度的波动会导致人体的不适，因此需要对热力入口进行智能调节。

3.建筑热力入口动态模型的构建

为了实现对热力入口的智能调节，需要构建其动态模型。首先，收集建筑热力入口的实时数据，并进行数据预处理。然后，利用系统辨识方法得到建筑热力入口的状态空间模型。最后，通过模型辨识算法对模型参数进行优化。

4.基于模型预测控制的建筑热力入口智能调节方法

在建立完动态模型后，可以设计基于模型预测控制的热力入口智能调节方法。首先，通过目标函数的选择确定调节目标，如最小化能耗和最大化舒适度。然后，基于模型预测控制理论，利用当前时刻的输入量和模型进行预测，得到下一时刻的输出。最后，修改输入量，实现对热力入口的智能调节。

5.模拟研究及结果分析

通过模拟研究，验证基于模型预测控制的建筑热力入口智能调节方法的有效性。利用MATLAB/Simulink软件进行仿真，设置不同的工况和控制策略，并对能耗和舒适度进行评估。结果显示，基于模型预测控制的方法相较于传统的PID控制方法，在能源利用效率和舒适度方面取得了显著的改善。

6.结论

本研究通过基于模型预测控制的方法，实现了对建筑热力入口的智能调节。该方法能够更准确地预测热力参数的变化趋势，提高能源利用效率和舒适度。未来的研究可以进一步优化模型参数和控制策略，提高该方法在实际建筑系统中的应用效果。

本研究通过建立热力入口的状态空间模型，并利用模型预测控制方法进行智能调节，实现了对建筑热力入口的精确控制。通过模拟研究，发现基于模型预测控制的方法相较于传统的PID控制方法，在能源利用效率和舒适度方面取得了显著的改善。这表明该方法具有很大的应用潜力，并可进一步优化模型参数

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