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基于动态组合残差修正的预测方法

系统工程理论与实践 2017年第7期37卷 1884-1891页

作者：冯增喜任庆昌西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055

本文建立了一种基于残差修正的组合预测方法,并基于该方法证明了针对多个单一的预测方法根据其在某个时间段的相对预测误差的大小选择组合选项可以进一步提高预测精度.提出了针对不同时间段可根据各种单项预测模型的相对预测误差的大小... 详细信息

本文建立了一种基于残差修正的组合预测方法,并基于该方法证明了针对多个单一的预测方法根据其在某个时间段的相对预测误差的大小选择组合选项可以进一步提高预测精度.提出了针对不同时间段可根据各种单项预测模型的相对预测误差的大小动态选取相对预测误差最小的两种模型构成组合残差来修正基本方法的预测误差,以提高预测精度.最后通过实际空调负荷预测对其进行了验证,结果表明这种动态组合残差修正的预测方法相对于基于多个固定单一预测方法的组合预测方法,可以进一步改善预测效果.

关键词：预测组合残差精度

基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器

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基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器

作者：冯增喜西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着城市建设的迅速发展,供暖已成为我国北方地区城市现代化建设的重要问题之一。但是由于我国的供暖技术比较落后,所以造成了资源的巨大浪费。因此,在智能建筑以及工业和民用建筑中,能源问题必须引起人们的充分重视。按建筑物使... 详细信息

随着城市建设的迅速发展,供暖已成为我国北方地区城市现代化建设的重要问题之一。但是由于我国的供暖技术比较落后,所以造成了资源的巨大浪费。因此,在智能建筑以及工业和民用建筑中,能源问题必须引起人们的充分重视。按建筑物使用的性质,供暖制度可分为两大类:连续供暖制度和间歇供暖制度。对于间歇供暖制度,其预热时间(t)的精确估计是十分必要的。对于预热时间过分的估计(即t的估计值大于实际值)会使在工作期未到来之前房间的温度就已达到了舒适温度,这必然导致燃料的浪费;反之,对于预热时间不足的估计(即t的估计值大于实际值)会使在工作期到来时房间的温度还未达到人体感觉的舒适温度。伴随着全球能源危机,在智能建筑以及工业和民用建筑中,预热时间的控制问题(启动控制问题)已引起人们的重视。为了达到节能的目的,自校正启动控制策略的需要也就运用而生。本文把自校正控制策略引入到加热装置的启动控制问题中。并通过分析建筑物内部某一时期在热源和外界环境影响下的温度变化过程,找出了变化规律。通过相似原理,从热力学系统角度出发,建立了间歇供暖加热过程的数学模型,并进行了系统的混合仿真实验。混合仿真实验表明:自校正控制策略较传统的启动控制方法而言,能够节省相当的能源。单片机的出现扩大了计算机技术的应用领域,使计算机从海量数值计算进入到智能化控制领域,可以用来组成数据采集系统、各种工业实时控制系统、智能仪器仪表以及作为嵌入式系统中的微控制器。本文研究基于单片机的供暖系统最佳启停自校正(STR)调节器。首先建立了建筑物最佳预热时间的预测模型,据此推导出STR调节器的预测控制算法,然后进行了混合仿真,并对三种不同模型的仿真结果进行比较,得出最可行的方法。在此基础上,利用

关键词：智能建筑混合仿真自校正(STR)调节器单片机嵌入式系统

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同方学位论文库

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中央空调中一类不确定性模型的MFAC研究

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2015年第1期47卷 136-140页

作者：冯增喜任庆昌西安建筑科技大学信息与控制工程学院陕西西安710055

中央空调运行过程中设备老化、非线性和外部因素等原因造成一阶惯性加滞后模型的不确定性,从而导致原来控制参数失效.针对此种情况运用无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)方法,研究由于不确定性而造成过程增益、时间... 详细信息

中央空调运行过程中设备老化、非线性和外部因素等原因造成一阶惯性加滞后模型的不确定性,从而导致原来控制参数失效.针对此种情况运用无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)方法,研究由于不确定性而造成过程增益、时间常数和滞后时间变化——单参数变化、二参数变化和三参数变化时,对MFAC性能的影响.通过MATLAB仿真,分析模型参数变化对调节时间和超调量的影响以及与PID控制效果的比较,结果表明MFAC具有很好的稳定性和抗干扰性以及对时延变化的不敏感,故可使用MFAC解决中央空调系统中时延变化较大而导致控制性能变差的问题.同时该结果也表明对于具有不确定性的一阶惯性加滞后系统,过程增益、时间常数不确定性很大时使用MFAC效果亦不理想.

关键词：无模型自适应控制不确定性抗干扰

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基于自校正的供暖系统启动控制

控制工程 2015年第3期22卷 564-568页

作者：冯增喜刘琦洲西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055

供暖系统最佳启动控制的重点在于准确预测预热时间,获取供暖系统的准确预热时间,并以其控制供暖系统的启动,有助于整个供暖系统能耗最小化。针对具有间歇供暖系统供暖的建筑物,分析其内部温度在外界环境和热源影响下的变化过程和规律,... 详细信息

供暖系统最佳启动控制的重点在于准确预测预热时间,获取供暖系统的准确预热时间,并以其控制供暖系统的启动,有助于整个供暖系统能耗最小化。针对具有间歇供暖系统供暖的建筑物,分析其内部温度在外界环境和热源影响下的变化过程和规律,从热力学角度建立了间歇供暖预热过程的数学模型。基于该模型,在间歇供暖的启动控制中引入了自校正控制,并进行了仿真和实验。结果表明,将自校正控制用于供暖系统的启动控制效果较好,能够节约能源。

关键词：自校正间歇供暖启动

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融合多策略改进鲸鱼优化算法及其应用

计算机集成制造系统 2023年

作者：冯增喜李嘉乐葛珣周瑶佳西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院

针对鲸鱼优化算法存在的收敛精度低和易陷入局部最优的缺陷，提出了一种融合多策略改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm， IWOA)。首先在生成初始种群时引入佳点集理论以增加初始种群多样性；然后通过对最优个体采... 详细信息

针对鲸鱼优化算法存在的收敛精度低和易陷入局部最优的缺陷，提出了一种融合多策略改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm， IWOA)。首先在生成初始种群时引入佳点集理论以增加初始种群多样性；然后通过对最优个体采用变异逐维优化策略以增强算法的局部开发能力；最后对劣等个体进行混沌干扰，增强算法的全局搜索能力。将IWOA算法与5种其他群体智能优化算法对测试函数进行仿真实验，并将其应用到优化冷水机组负荷分配问题中，实验结果表明IWOA算法具有良好的寻优性能。

关键词：鲸鱼优化算法多策略佳点集混沌干扰负荷分配

空调冷水二次泵压差模型不确定性的MFAC控制

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计算机测量与控制 2014年第7期22卷 2116-2117,2127页

作者：冯增喜任庆昌西安建筑科技大学信息与控制工程学院西安710055

中央空调冷水系统管路特性变化、设备老化等因素导致中央空调冷水系统二次泵压差模型具有不确定性,以致常规PID算法的调节性能变差,甚至在空调系统运行一段时间后出现不可控的现象;而无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC... 详细信息

中央空调冷水系统管路特性变化、设备老化等因素导致中央空调冷水系统二次泵压差模型具有不确定性,以致常规PID算法的调节性能变差,甚至在空调系统运行一段时间后出现不可控的现象;而无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)是一种采用不依赖被控对象的具体数学模型的"泛模型"和一些"控制功能"的某种组合相结合的、具有参数自适应和结构自适应的控制方法;引入了无模型自适应控制算法,来改善中央空调冷水系统二次泵压差控制效果,确保系统的调节时间和超调量保持不变;仿真和实验结果表明:相对于PID控制,MFAC具有很强的鲁棒性和抗干扰能力及自适应能力,调节性能稳定,可以克服由于系统管路特性变化、设备老化等因素导致的中央空调冷水系统二次泵压差模型不确定性的情况,控制效果良好。

关键词：二次泵压差控制无模型自适应

混合随机反向学习和高斯变异的混沌松鼠搜索算法

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计算机集成制造系统 2023年第2期29卷 604-615页

作者：冯增喜何鑫崔巍赵锦彤张茂强杨芸芸西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院陕西西安710055 安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室安徽合肥230022

针对松鼠搜索算法(SSA)易陷入局部最优、过早收敛等问题,提出一种混合随机反向学习和高斯变异的混沌松鼠搜索算法(RGCSSA)。该算法通过Tent混沌映射初始化策略生成混沌初始种群,增强初始种群分布的均匀性,实现对解空间更高效的搜索;采... 详细信息

针对松鼠搜索算法(SSA)易陷入局部最优、过早收敛等问题,提出一种混合随机反向学习和高斯变异的混沌松鼠搜索算法(RGCSSA)。该算法通过Tent混沌映射初始化策略生成混沌初始种群,增强初始种群分布的均匀性,实现对解空间更高效的搜索;采用非线性递减的捕食者概率策略,平衡SSA的全局搜索和局部开发能力;利用位置贪婪选择策略在迭代过程中不断保留种群中的优势个体,以提升算法收敛速度;引入随机反向学习和高斯变异策略,在增加种群多样性的同时提高算法跳出局部最优的能力。使用10个不同的基准测试函数进行仿真实验,并利用Wilcoxon符号秩检验验证所提算法的寻优性能,结果表明,RGCSSA算法在求解精度、收敛速度和稳定性等方面均有极大提升。

关键词：松鼠搜索算法 Tent混沌映射随机反向学习高斯变异 Wilcoxon符号秩检验

MFAC和前馈补偿组合的VAV系统解耦控制仿真

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计算机仿真 2014年第9期31卷 402-406页

作者：冯增喜任庆昌西安建筑科技大学陕西西安710055

在空调机风量优化控制的研究中,变风量(Variable Air Volume,VAV)系统存在多变量、耦合强烈、非线性及带有时延等特点。针对子系统耦合严重的现象,提出了无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)和前馈补偿相结合方法,建立... 详细信息

在空调机风量优化控制的研究中,变风量(Variable Air Volume,VAV)系统存在多变量、耦合强烈、非线性及带有时延等特点。针对子系统耦合严重的现象,提出了无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)和前馈补偿相结合方法,建立了两个空气处理机组成的耦合系统的数学模型,设计了MFAC控制器和前馈补偿解耦网络,对所建立的耦合系统进行了解耦控制。仿真结果表明:相对PID与前馈补偿组合解耦而言,无模型自适应控制配合前馈补偿的方法可以大幅减少调节时间,且超调量为0,具有很好的解耦效果,可以解决变风量系统的耦合问题。

关键词：变风量无模型自适应解耦

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基于改进粒子群优化算法的MFAC参数寻优

控制工程 2021年第4期28卷 766-773页

作者：冯增喜张聪李丙辉西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院陕西西安710055 安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室安徽合肥230022

针对无模型自适应控制算法目前存在的参数整定和优化困难问题,提出一种改进的粒子群优化算法来优化控制器参数。该算法通过引入基于逻辑斯谛映射产生的混沌算子,并采用线性减小策略调整惯性权重和加速因子,实现对无模型自适应控制参数... 详细信息

针对无模型自适应控制算法目前存在的参数整定和优化困难问题,提出一种改进的粒子群优化算法来优化控制器参数。该算法通过引入基于逻辑斯谛映射产生的混沌算子,并采用线性减小策略调整惯性权重和加速因子,实现对无模型自适应控制参数η、μ、ρ和λ的自动寻优。以典型非线性系统为控制对象进行了仿真。结果表明,改进的粒子群优化算法具有更好的寻优速度和精度;采用优化参数进行控制后,超调量大幅减小,期望输出阶跃变化或系统模型改变时出现的振荡现象被有效克服,使系统具有更强的抗干扰性和自适应性。

关键词：粒子群优化无模型自适应控制寻优逻辑斯谛映射