基于動態(tài)矩陣控制算法的室內(nèi)溫度控制研究

單文嘯, 李 科, 王睿鑫, 李卓陽, 叢銘陽,魏 存, 周志剛

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 建筑學(xué)院, 黑龍江 哈爾濱 150090; 2.寒地城鄉(xiāng)人居環(huán)境科學(xué)與技術(shù)工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 黑龍江 哈爾濱 150090; 3.中國工商銀行數(shù)據(jù)中心, 上海 201800)

1 概述

提高供熱質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)用戶自主調(diào)控是智慧供熱的目標(biāo)之一[1]。由于室內(nèi)供暖系統(tǒng)具有較大時滯性,傳統(tǒng)室內(nèi)溫度控制方法(根據(jù)實(shí)測溫度與設(shè)定溫度的偏差來調(diào)節(jié)閥門開度)易出現(xiàn)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)不及時和室內(nèi)溫度超調(diào)的現(xiàn)象[2]。而采用預(yù)測控制的思想,預(yù)先計算室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度之間的偏差,提前對閥門進(jìn)行調(diào)控,可以有效解決上述問題。

本文提出基于動態(tài)矩陣控制(Dynamic Matrix Control,DMC)算法的室內(nèi)溫度控制方法。將動態(tài)矩陣控制算法聯(lián)合TRNSYS軟件,建立散熱器室內(nèi)供暖系統(tǒng)仿真模型,對室內(nèi)溫度控制效果影響因素(用戶調(diào)節(jié)閥流量特性、供暖時期、供水溫度)進(jìn)行分析。比較動態(tài)矩陣控制算法、PID控制、預(yù)測-反饋預(yù)測控制對室內(nèi)溫度控制效果。

文中的控制系統(tǒng)主要由控制器、被控對象、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,其中控制器采用DMC算法,被控對象為室內(nèi)溫度,執(zhí)行機(jī)構(gòu)為用戶調(diào)節(jié)閥。

2 DMC算法

DMC算法是一種預(yù)測控制算法[3]。該算法主要由預(yù)測模型、滾動優(yōu)化、反饋校正3部分組成。先通過預(yù)測模型提前計算室內(nèi)溫度與設(shè)定值之間的偏差,然后通過滾動優(yōu)化計算出下一時刻的最優(yōu)控制量,最后通過反饋校正來校準(zhǔn)預(yù)測模型。

2.1 預(yù)測模型

預(yù)測模型首先要獲取對象的單位階躍響應(yīng)曲線a(t),并按指定的采樣周期T給出各采樣點(diǎn)的值ai=a(iT),i=1,2,…,n。這組對象的動態(tài)特性參數(shù)被稱為預(yù)測模型向量a=(a1,a2,…,an)T,n為預(yù)測模型的建模時域長度。

單位階躍響應(yīng)是形容對象特性的一種非參數(shù)模型,由于線性系統(tǒng)滿足疊加原理,因此可以使用單位階躍響應(yīng)參數(shù)來預(yù)測未來時刻的輸出,并據(jù)此推導(dǎo)出預(yù)測模型:

在時間t=kT之前,控制系統(tǒng)保持穩(wěn)態(tài)。

在t=kT時加入控制作用Δu(k),在t=(k+1)T時加入控制作用Δu(k+1),在t=(k+2)T時加入控制作用Δu(k+2),最后在t=(k+m-1)T時加入控制作用Δu(k+m-1)?？刂葡到y(tǒng)穩(wěn)定后,在t=kT時,在未來p個時刻的預(yù)測輸出ypm(k)為:

ypm(k)=yp0(k)+ΑmΔum(k)

(1)

式中ypm(k)——t=kT時,在m個控制增量Δu(k),Δu(k+1),…,Δu(k+m-1)作用下,未來p個時刻的預(yù)測輸出矩陣,p×1型

yp0(k)——t=kT時,無控制增量時未來p個時刻的預(yù)測輸出矩陣,p×1型

Αm——DMC算法的動態(tài)矩陣,其元素由單位階躍響應(yīng)參數(shù)組成,p×m型

Δum(k)——從t=kT時起控制增量矩陣,m×1型

p、m——預(yù)測時域、控制時域,m≤p≤n

本文建立的預(yù)測模型為單輸入單輸出模型,輸入為閥門開度,輸出為室內(nèi)溫度。通過閥門開度變化對控制系統(tǒng)施加階躍激勵,待控制系統(tǒng)穩(wěn)定后,可從溫度變化曲線中提取階躍響應(yīng)數(shù)據(jù),從而完成預(yù)測模型的建立。

2.2 滾動優(yōu)化

DMC算法是一種以優(yōu)化確定控制策略的算法。通過優(yōu)化指標(biāo)J(k)確定出不同采樣時刻的未來m個控制增量Δu(k),Δu(k+1),…,Δu(k+m-1),使未來p個輸出的預(yù)測值ym(k+1|k),ym(k+2|k),…,ym(k+p|k)盡可能接近期望值w(k+1),w(k+2),…,w(k+p)。

在t=kT時,優(yōu)化性能指標(biāo)可取為:

式中qi、rj——誤差權(quán)、控制權(quán)系數(shù)

Q=diag(q1,q2,…,qp)

R=diag(r1,r2,…,rm)

式中Q——誤差權(quán)矩陣,對角線元素為誤差權(quán)系數(shù)qi,p×p型

R——控制權(quán)矩陣,對角線元素為控制權(quán)系數(shù)rj,m×m型

wp(k)——在t=kT時,未來p個時刻的輸出期望值矩陣,p×1型

2.3 反饋校正

由于實(shí)際過程中存在模型失配與弱線性特性等不確定影響因素,為了糾正預(yù)測模型與現(xiàn)實(shí)之間的不一致性,需要利用過程的錯誤信息及時糾正輸出預(yù)測值。為此,在t=kT時首先實(shí)施Δum(k)中的第1個控制增量Δu(k):

Δu(k)=cΔum(k)=d[wp(k)-yp0(k)]

c=(1 0 … 0)1×m

式中c、d——中間變換矩陣,分別為1×m型、1×p型

由于Δu(k)已作用于控制對象,控制系統(tǒng)未來的輸出預(yù)測值yp1(k)要加上Δu(k)的影響,可由式(1)計算。在下1個采樣時間t=(k+1)T,需要檢測控制系統(tǒng)的實(shí)際輸出y(k+1),并與預(yù)測模型計算的輸出y1(k+1|k)進(jìn)行比較,得出預(yù)測誤差e(k+1):

e(k+1)=y(k+1)-y1(k+1|k)

式中e(k+1)——在t=(k+1)T時的預(yù)測誤差

y(k+1)——在t=(k+1)T時控制系統(tǒng)的實(shí)際輸出

y1(k+1|k)——在t=(k+1)T時預(yù)測模型的輸出

預(yù)測誤差反映了預(yù)測模型中的各種不確定性因素,則對控制系統(tǒng)的輸出預(yù)測可以通過誤差加權(quán)的方式進(jìn)行校正。

ycor(k+1)=yp1(k)+he(k+1)

式中ycor(k+1)——在t=(k+1)T時經(jīng)誤差校正后所預(yù)測的控制系統(tǒng)在該時刻的輸出

h——誤差校正向量,用于修正模型

在t=(k+1)T時,由于時間基點(diǎn)的改變,預(yù)測的未來時間點(diǎn)也將移動到t=(k+2)T,t=(k+3)T,…,t=(k+p+1)T。因此,ycor(k+1)的元素還需要通過移位才能成為t=(k+1)T時的初始預(yù)測值,可用向量形式表示為:

yp0(k+1)=sycor(k+1)

式中s——位移變換矩陣

在t=(k+1)T時,有yp0(k+1),就可以再次進(jìn)行新的預(yù)測、優(yōu)化,整個控制過程就是這樣滾動著進(jìn)行的。

2.4 DMC算法特點(diǎn)

DMC算法本質(zhì)上是對控制增量的一種計算方法,無論模型是否存在誤差,它總是可以把控制系統(tǒng)輸出值穩(wěn)定到期望值附近。即使受到干擾,它也可以使控制系統(tǒng)的被控量恢復(fù)到設(shè)定值。綜合來看,DMC算法有以下特點(diǎn)。

① 可以在算法中考慮控制系統(tǒng)的控制量、被控量的約束條件,在滿足約束條件的情況下求出下一時刻的最優(yōu)控制量。

② 把誤差權(quán)矩陣Q、控制權(quán)矩陣R作為設(shè)計參數(shù),實(shí)際工程應(yīng)用時可以增強(qiáng)算法的適用性。

③ 以控制增量作為系統(tǒng)的輸入量,相當(dāng)于在控制系統(tǒng)中加入了數(shù)字積分環(huán)節(jié),因此即使模型存在失配問題,也可以得到無靜差的控制效果。

3 室內(nèi)溫度控制仿真模型

TRNSYS軟件利用TYPE155組件通過COM接口與計算機(jī)軟件進(jìn)行通信,并作為一個單獨(dú)的進(jìn)程啟動,不會影響其他組件的運(yùn)行和計算。本文主要研究室內(nèi)溫度控制系統(tǒng),在計算機(jī)軟件中編制DMC算法控制程序,通過TRNSYS軟件仿真建筑物的實(shí)際傳熱過程,在每個仿真時刻向DMC算法控制程序傳遞用戶室內(nèi)溫度,即可通過相應(yīng)的DMC算法控制程序計算出下一時刻的閥門開度,完成一個控制周期循環(huán)。

3.1 建筑模型

以某住宅建筑為例搭建建筑模型,該住宅建筑共3層,每層3個房間,每個房間的長×寬×高均為5.0 m×3.5 m×3.0 m,外窗面積均為2.7 m2。采用Sketch Up軟件建立建筑物三維模型(見圖1)。每個房間設(shè)置為1個單獨(dú)的熱區(qū)。為降低戶間傳熱的影響,在內(nèi)墻和樓板加入保溫層。通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)比熱容反映其蓄熱特性。圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要參數(shù)見表1。1層房間從左到右編號分別為f11、f12、f13,2層房間從左到右編號分別為f21、f22、f23,3層房間從左到右編號分別為f31、f32、f33。熱負(fù)荷主要構(gòu)成為圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量,并考慮太陽輻射得熱量、人員發(fā)熱量、照明裝置及設(shè)備發(fā)熱量。室外氣象參數(shù)取北方某城市典型年氣象數(shù)據(jù)。

表1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要參數(shù)

圖1 建筑物三維模型

散熱器供暖系統(tǒng)為雙管下供下回式,每個房間僅1臺散熱器,額定散熱能力為2.8 kW,設(shè)計供水溫度為60 ℃。用戶調(diào)節(jié)閥設(shè)置在每個房間入戶回水管上。樓棟單元入口處設(shè)置壓差控制閥,進(jìn)行水力解耦,使每個房間的供回水壓差維持一定,保證用戶調(diào)節(jié)閥開度與用戶供水流量成對應(yīng)關(guān)系,并防止各用戶自主調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度產(chǎn)生頻繁的振蕩。

在TRNSYS模擬中獲得預(yù)測模型,將所有房間的初始溫度設(shè)置為20 ℃,先在最小流量下運(yùn)行48 h,待供暖系統(tǒng)平穩(wěn)后,在48 h時將所有用戶調(diào)節(jié)閥開度調(diào)至最大,按最大流量運(yùn)行。取第48 h到供暖系統(tǒng)平穩(wěn)后(第54 h)這段時間溫度上升曲線作為動態(tài)特性參數(shù)的取值范圍,即預(yù)測模型的建模時域?yàn)? h?？紤]到計算時間復(fù)雜度和用戶調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)頻率,以10 min為采樣周期T,則建模時域長度n為36。

3.2 DMC算法參數(shù)調(diào)優(yōu)

DMC算法參數(shù)主要有預(yù)測時域p、控制時域m、誤差校正向量h、誤差權(quán)矩陣Q、控制權(quán)矩陣R。這些參數(shù)對DMC算法的控制精度、控制穩(wěn)定性有著重要影響。引入溫控誤差指標(biāo),以用戶室內(nèi)溫度偏離設(shè)定溫度的程度來評價控制效果。溫控誤差指標(biāo)越小,說明DMC算法的控制效果越佳。溫控誤差指標(biāo)σcomf的計算式為:

式中σcomf——溫控誤差指標(biāo)

N——采樣數(shù)量

y(k)——t=kT時實(shí)際室內(nèi)溫度,℃

yset(k)——t=kT時設(shè)定室內(nèi)溫度,℃

tN——仿真時間,min

T——采樣周期,min,取10 min

以房間f33為例,在供暖中期(1月1—3日),供水溫度為60 ℃,采用直線型用戶調(diào)節(jié)閥時,對DMC算法參數(shù)的選取進(jìn)行分析,并作為后續(xù)仿真模型的取值。初始室內(nèi)溫度為18 ℃,在0～10 h設(shè)定室內(nèi)溫度為22 ℃,在10～24 h設(shè)定室內(nèi)溫度為17 ℃。

預(yù)測時域p表示對kT時刻以后多少步的輸出逼近期望值感興趣,而誤差權(quán)系數(shù)qi反映了不同時刻逼近的重要性,通?？墒拐`差權(quán)系數(shù)qi為1,對預(yù)測時域p進(jìn)行選取。設(shè)定控制時域m為3、誤差校正向量元素hi為1、控制權(quán)系數(shù)ri為0.01,預(yù)測時域p取值范圍為6～24。溫控誤差指標(biāo)隨預(yù)測時域p的變化見圖2。由圖2可知,溫控誤差指標(biāo)隨預(yù)測時域p增大而減小?？紤]到計算時間復(fù)雜度,預(yù)測時域p取18。

圖2 溫控誤差指標(biāo)隨預(yù)測時域p的變化

誤差權(quán)系數(shù)qi仍取1,設(shè)定預(yù)測時域p為18、誤差校正向量元素hi為1、控制權(quán)系數(shù)ri為0.01,控制時域m取值范圍為3～8。溫控誤差指標(biāo)隨控制時域m的變化見圖3。由圖3可知,溫控誤差指標(biāo)隨控制時域m增大而增大。當(dāng)控制時域m取3時,溫控誤差指標(biāo)最小,因此控制時域m取3。

圖3 溫控誤差指標(biāo)隨控制時域m的變化

誤差校正向量h中元素hi的選擇與其他參數(shù)無關(guān),是DMC算法中可以直接調(diào)節(jié)的參數(shù)。它一般在控制系統(tǒng)受到干擾或仿真模型存在失配問題時才會起作用,而對控制的動態(tài)響應(yīng)則沒有較大影響。元素hi的選取應(yīng)兼顧控制系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾性,可取一個關(guān)于參數(shù)β的方程:

h1=1

hi=βi=2,…,N; 0<β≤1

設(shè)定預(yù)測時域p為18,控制時域m為3,參數(shù)β取值范圍為0.5～1.0。溫控誤差指標(biāo)隨參數(shù)β的變化見圖4。由圖4可知,溫控誤差指標(biāo)隨參數(shù)β增大而減小。當(dāng)參數(shù)β取1時,溫控誤差指標(biāo)最小,因此參數(shù)β取1。

圖4 溫控誤差指標(biāo)隨參數(shù)β的變化

控制權(quán)矩陣R的作用是適度限制Δum(k)的劇烈變化,并作為軟約束添加到優(yōu)化性能指標(biāo)中。誤差權(quán)系數(shù)qi仍取1,設(shè)定預(yù)測時域p為18、控制時域m為3、誤差校正向量元素hi為1,控制權(quán)系數(shù)ri分別取0.01、0.00?？刂茩?quán)系數(shù)ri分別取0.01、0.00時,房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度、用戶調(diào)節(jié)閥相對開度隨時間的變化分別見圖5、6。由圖5、6可知,與控制權(quán)系數(shù)ri取0.00相比,控制權(quán)系數(shù)ri取0.01時,實(shí)際室內(nèi)溫度偏離設(shè)定值的幅度及用戶調(diào)節(jié)閥相對開度變化幅度更小。因此,控制權(quán)系數(shù)ri取0.01。

圖5 控制權(quán)系數(shù)ri分別取0.01、0.00時房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度隨時間的變化

圖6 控制權(quán)系數(shù)ri分別取0.01、0.00時房間f33用戶調(diào)節(jié)閥相對開度隨時間的變化

4 室內(nèi)溫度控制效果影響因素

4.1 用戶調(diào)節(jié)閥流量特性

以房間f33為例,在供暖中期(1月1—3日),供水溫度為60 ℃條件下,分析用戶調(diào)節(jié)閥流量特性對實(shí)際室內(nèi)溫度的影響。初始室內(nèi)溫度為18 ℃,在0～10 h設(shè)定室內(nèi)溫度為22 ℃,在10～72 h設(shè)定室內(nèi)溫度為17 ℃。不同流量特性用戶調(diào)節(jié)閥房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度隨時間的變化見圖7。由圖7可知,不同流量特性用戶調(diào)節(jié)閥在DMC算法控制下,實(shí)際室內(nèi)溫度均接近設(shè)定室內(nèi)溫度,這說明DMC算法具有比較強(qiáng)的魯棒性。

圖7 不同流量特性用戶調(diào)節(jié)閥房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度隨時間的變化

仿真時間內(nèi)不同流量特性用戶調(diào)節(jié)閥房間f33溫控誤差指標(biāo)見表2。由表2可知,直線型、拋物線型、等百分比型的溫控誤差指標(biāo)接近,因此本文采用比較簡單常見的直線型用戶調(diào)節(jié)閥。

表2 仿真時間內(nèi)不同流量特性用戶調(diào)節(jié)閥房間f33溫控誤差指標(biāo)

4.2 供暖時期

以房間f33為例,供水溫度為60 ℃,初始室內(nèi)溫度為18 ℃,采用直線型用戶調(diào)節(jié)閥,分析供暖時期對實(shí)際室內(nèi)溫度的影響。供暖初期(11月3—5日)、供暖末期(3月21—23日),在0～10 h設(shè)定室內(nèi)溫度為23 ℃,在10～72 h設(shè)定室內(nèi)溫度為20 ℃。供暖中期(1月1—3日),在0～10 h設(shè)定室內(nèi)溫度為22 ℃,在10～72 h設(shè)定室內(nèi)溫度為17 ℃。

不同供暖時期房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度、用戶調(diào)節(jié)閥相對開度隨時間的變化分別見圖8～10。由圖8、10可知,在供暖初期11月4日12:00、供暖末期3月22日12:00,用戶調(diào)節(jié)閥相對開度接近0甚至為0時,實(shí)際室內(nèi)溫度均有較大幅度躍升,躍升量分別為2.0、0.7 ℃。在供暖初期11月5日12:00、供暖末期3月23日12:00,實(shí)際室內(nèi)溫度平穩(wěn),幾乎沒有躍升。主要原因?yàn)?11月4日、3月22日的實(shí)際室內(nèi)溫度剛從23 ℃降下來,12:00用戶調(diào)節(jié)閥相對開度已接近0甚至為0,而圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱量未完全釋放,且在12:00室外溫度和太陽輻射均處于較高水平,因此實(shí)際室內(nèi)溫度出現(xiàn)了較大躍升。在與11月4日、3月22日12:00基本一致的室外氣象條件下,11月5日、3月23日12:00實(shí)際室內(nèi)溫度沒有出現(xiàn)明顯的躍升,說明此時圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱量基本釋放,且用戶調(diào)節(jié)閥發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用。由圖9可知,在供暖中期,室外溫度成為影響實(shí)際室內(nèi)溫度的主導(dǎo)因素,用戶調(diào)節(jié)閥發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用。

圖9 供暖中期房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度、用戶調(diào)節(jié)閥相對開度隨時間的變化

圖10 供暖末期房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度、用戶調(diào)節(jié)閥相對開度隨時間的變化

仿真時間內(nèi)不同供暖時期房間f33溫控誤差指標(biāo)見表3。由表3可知,各個供暖時期的溫控誤差指標(biāo)相對合理,說明不同的供暖時期,DMC算法均能保持較強(qiáng)的魯棒性。

表3 仿真時間內(nèi)不同供暖時期房間f33溫控誤差指標(biāo)

4.3 供水溫度

以房間f33為例,初始室內(nèi)溫度為18 ℃,供水溫度分別取55、60、65 ℃,在供暖中期(1月1—3日)分析供水溫度對實(shí)際室內(nèi)溫度的影響。在0～10 h設(shè)定室內(nèi)溫度為22 ℃,在10～72 h設(shè)定室內(nèi)溫度為17 ℃。不同供水溫度房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度隨時間的變化分別見圖11～13。由圖11～13可知,不同供水溫度下實(shí)際室內(nèi)溫度均能控制在設(shè)定值附近,供水溫度為55 ℃時實(shí)際室內(nèi)溫度波動幅度比較大。

圖11 供水溫度為55 ℃房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度隨時間的變化

圖12 供水溫度為60 ℃房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度隨時間的變化

圖13 供水溫度為65 ℃房間f33實(shí)際室內(nèi)溫度隨時間的變化

仿真時間內(nèi)不同供水溫度房間f33溫控誤差指標(biāo)見表4。由表4可知,不同供水溫度的溫控誤差指標(biāo)比較接近,供水溫度60 ℃的溫控誤差指標(biāo)最小。說明DMC算法具有較強(qiáng)的魯棒性。

表4 仿真時間內(nèi)不同供水溫度房間f33溫控誤差指標(biāo)

5 控制效果對比

5.1 預(yù)測-反饋預(yù)測控制

對于室內(nèi)供暖系統(tǒng),輸入的邊界條件一般可以分成兩類:一類是可控輸入,如供水流量。另一類是不可控輸入,主要包括可以預(yù)知但是無法改變的外部作用,如室外溫度,以及其他環(huán)境、對象等引起的不確定性干擾。預(yù)測-反饋預(yù)測控制是通過不停調(diào)整可控輸入來降低不可控輸入的影響,從而達(dá)到符合期望的控制效果[4]。對于室內(nèi)供暖系統(tǒng),室外溫度可以通過天氣預(yù)報提前得知,因此可采用預(yù)測-反饋預(yù)測控制方式實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度控制。

5.2 比較結(jié)果

以房間f33為例,供水溫度為60 ℃,室內(nèi)初始溫度為18 ℃,在供暖中期(1月1—3日)比較DMC算法、PID控制、預(yù)測-反饋預(yù)測控制對室內(nèi)溫度的控制效果。在0～10 h設(shè)定室內(nèi)溫度為22 ℃,在10～72 h設(shè)定室內(nèi)溫度為17 ℃。

DMC算法、PID控制、預(yù)測-反饋預(yù)測控制對室內(nèi)溫度的控制效果分別見圖14、15。

圖14 DMC算法、PID控制對室內(nèi)溫度的控制效果

由圖14可知,與PID控制相比,DMC算法對室內(nèi)溫度的控制效果更佳,未出現(xiàn)明顯的室內(nèi)溫度超調(diào)現(xiàn)象。仿真時間內(nèi),DMC算法、PID控制房間f33溫控誤差指標(biāo)分別為0.035 303、0.048 001,進(jìn)一步說明DMC算法對室內(nèi)溫度的控制效果更佳。

由圖15可知,DMC算法、預(yù)測-反饋預(yù)測控制對室內(nèi)溫度的控制效果比較接近。仿真時間內(nèi),DMC算法、預(yù)測-反饋預(yù)測控制房間f33溫控誤差指標(biāo)分別為0.035 303、0.035 233,說明預(yù)測-反饋預(yù)測控制對室內(nèi)溫度的控制效果略優(yōu)于DMC算法。雖然預(yù)測-反饋預(yù)測控制利用了室外溫度的預(yù)測信息,通過前饋補(bǔ)償提高了控制精度,但與DMC算法相比,實(shí)際室內(nèi)溫度曲線并未發(fā)生本質(zhì)變化。因此,預(yù)測-反饋預(yù)測控制對提升室內(nèi)溫度控制效果有限。

圖15 DMC算法、預(yù)測-反饋預(yù)測控制對室內(nèi)溫度的控制效果

6 結(jié)論

① DMC算法具有比較強(qiáng)的魯棒性。

② 與PID控制相比,DMC算法對室內(nèi)溫度的控制效果更佳。

③ 預(yù)測-反饋預(yù)測控制對室內(nèi)溫度的控制效果略優(yōu)于DMC算法,但效果有限。