基于模型预测的室内温度控制策略仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

当今，世界各国都面临着能源危机和环境污染的共同挑战。为了能够达到节能和室内环境优化的目的，室内温度分布的动态信息能够帮助决策暖通空调系统对热环境的控制与优化。

我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，是我们应该承担的责任。

模型预测控制(model predictive control，mpc) 亦称预测控制，是一种基于模型的先进控制技术，该算法直接产生于工业过程控制的实际应用，并在与工业应用的紧密结合中不断完善和成熟。模型预测控制对模型精度要求不高，同时却具有较高的控制性能。模型预测控制是一种十分有效的优化控制策略，它弥补了现代控制理论解决复杂对象控制问题时无法避免的不足之处。近年来随着智能控制、pid 控制、小波理论、鲁棒控制、混杂系统控制等理论研究领域的不断进步，预测控制理论得到了快速的完善和发展。

2. 研究内容和预期目标

（1）研究内容：

用合适的方法建立一个室内温度控制的模型，采用基于模型预测的控制方法，对控制器进行设计，使得其既能满足室内温度需求又节约能耗的效果。主要包括以下几个方面：

①室内外环境数据的测量与采集

3. 研究的方法与步骤

认真研读任务书的要求，调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图，熟悉所用的模型预测的用处及意义。要详细的了解清楚模型预测产生的背景、模型预测所能应用的区域、模型预测相对于其他研究方法的优点。对照所收集的资料进行整体方案构思，先确定大概框架，再一步一步具体的操作下去。对不明白的部分通过查阅资料，向指导老师请教，和同学讨论解决。具体分为以下步骤：

（1）室内外环境数据的测量与采集

其中包括了温度传感器的熟悉与使用

4. 参考文献

[1] 赵安军, 于军琪, 孙光.基于双线性模型的室内环境品质控制建模方法研究[j]. 西安建筑科技大学学报：自然科学版，2017, 49(1):145-149.

[2] 张晓华. 系统建模与仿真[m]. 北京：清华大学出版社, 2015：43-61.

[3] 李婷, 陈渊睿. 室内环境舒适度的神经网络建模与仿真[j]. 计算机仿真, 2011, 28(6):189-192.

5. 计划与进度安排

1．第1周，课题讲解和开题

2．第2～3周，文献检索、翻译相关英文文献

3．第4周，阐述设计初步方案、方案讨论、研究和论证