用于控制空调系统的运行的系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111868639A(43)申请公布日2020.10.30(21)申请号201880091327.0(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限(22)申请日2018.10.16公司11127代理人刘久亮黄纶伟(30)优先权数据15/927,8092018.03.21US(51)Int.Cl.G05B15/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F24F11/46(2006.01)2020.09.15(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2018/0391132018.10.16(87)PCT国际申请的公布数据WO2019/181038EN2019.09.26(71)申请人三菱电机株式会社地址日本东京都(72)发明人M·本诺斯曼J·波尔加尔德权利要求书3页说明书11页附图10页(54)发明名称用于控制空调系统的运行的系统及方法(57)摘要一种用于控制在调节环境中产生气流的空调系统的运行的系统，该系统包括：一组传感器，其产生在调节环境中的一组点处的气流的测量结果；存储器，其存储包括第一项和第二项的组合的气流动力学模型，第一项将先前的气流状态转换为当前的气流状态，并且第二项辅助转换；观测器，其通过根据气流动力学模型在时间上向前转换先前的气流状态以减少当前的气流状态中的观测误差，来估计调节环境中的当前的气流状态；以及控制器，其基于当前的气流状态来控制空调系统。模型中的第一项包括气流的物理模型在有限维空间上的投影。气流的物理模型包括调节环境的物理参数，并且投影在第一项中保留调节环境的物理参数。第二项包括物理参数的有界不确定性范围、负增益和观测误差的函数，观测误差是在一组点处气流的测量结果与根据气流模型在一组点处气流的估计结果之间的观测CN111868639A误差。CN111868639A权利要求书1/3页1.一种用于控制在调节环境中产生气流的空调系统的运行的系统，该系统包括：一组传感器，所述一组传感器产生所述调节环境中的一组点处的气流的测量结果；存储器，该存储器存储包括第一项和第二项的组合的气流动力学模型，所述第一项将先前的气流状态转换为当前的气流状态，并且所述第二项辅助所述转换，其中，所述第一项包括所述气流的物理模型在有限维空间上的投影，其中，所述气流的物理模型包括所述调节环境的物理参数，并且所述投影在所述第一项中保留所述调节环境的所述物理参数，其中，至少一个物理参数的值是不确定的并且具有限定了有界不确定性范围的有界不确定性，并且其中，所述第二项包括所述有界不确定性范围、负增益以及观测误差的函数，所述观测误差是在所述一组点处所述气流的测量结果与根据所述气流的模型在所述一组点处所述气流的估计结果之间的观测误差；估计器，该估计器通过根据所述气流动力学模型在时间上向前转换所述先前的气流状态以减少所述当前的气流状态中的所述观测误差，来估计所述调节环境中的所述当前的气流状态；以及控制器，该控制器基于所述当前的气流状态来控制所述空调系统。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述观测器针对多个控制步骤迭代地更新所述调节环境中的气流状态。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述估计器和所述控制器是使用处理器来实现的。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二项将所述物理参数的所述有界不确定性范围与所述调节环境中的所述观测误差的能量函数的导数相关联。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第二项强迫所述能量函数的导数为负定的。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述能量函数是所述观测误差的平方的积分的Lyapunov函数。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述气流动力学模型的所述第一项包括具有所述调节环境中的气流的时空连续值的偏微分方程式PDE的所述物理参数的常微分方程式ODE，以使得所述第二项修正所述气流模型中的所述ODE。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述物理参数包括所述调节环境中的空气粘度、所述调节环境的几何形状、所述调节环境中的物体的数量和类型中的一个或组合。9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述PDE是由Boussinesq方程式定义的，其中，所述ODE的维度小于根据Boussinesq方程式的所述PDE的维度。10.根据权利要求7所述的系统，其中，连接所述PDE和所述ODE的投影算子是所述ODE的基函数的函数。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述基函数包括本征正交分解POD基函数和动态模式分解DMD基函数中的一个或组合。12.根据权利要求1所述的系统，该系统还包括：处理器，该处理器被配置为迭代地更新所述气流动力学模型的增益以减小所述观测误差。13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述处理器使用数据驱动的优化来确定所述