前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的室內熱環境智能控制系統研究，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1概述
隨著人們對舒適生活環境的追求和國家對節能減排的大力推行，構建一個舒適又節能的居住環境成為當下研究的熱門問題。由于室內熱環境是一個繁雜的多變量系統，系統中的各變量之間存在有非線性、強耦合以及各種無法確定的因素，所以很難控制。目前，在多輸出模糊控制器的設計中，大都通過輸出解耦，將多變量轉化為多個單輸出系統，降低了控制精準度。為了解決多輸出系統的耦合的問題，針對熱環境模糊關系建立了一種基于左半張量積的新型模糊關系矩陣模型減少傳統模糊控制規則建立和推導的復雜性，使運算簡便、精準度提高，從而得到更可靠的輸出數據。同時，搭建了一套完整的智能控制系統，通過智能感知周圍環境溫濕度，自動控制風量、智能切換通風口，實現自動調節、按需送風，提升智能家居的便利、舒適與節能性。
2基于左半張量積的熱環境建模
2.1矩陣左半張量積表示模糊集合
為簡便下文熱舒適度控制模型的描述，需定義一些符號。
2.2模糊關系矩陣的結構體系
如圖1模糊關系下的模糊結構圖所示，利用矩陣的左半張量積運算，通過建立起的輸入與輸出變量之間的模糊關系矩陣，從而得到一個完整的模糊結構體系來實現數字化模糊控制。
3室內熱舒適度評價指標
PMV(PredictedMeanVote)是基于從人的感覺的物理考察從而而顯示溫熱舒適性的指標，由丹麥理工大學的PovlOleFanger教授在1967年提出。該PMV指標[3]由溫度[℃]、相對濕度[%]、氣流速度[m/s]、平均熱輻射[℃]4個環境因素以及人體的當時代謝量[met]、衣著量[cio])所決定。根據夏季東營居民穿衣習慣和生活規律，做出假設[4]：人體所做機械功W=0；人在室內靜坐休息時相應的新陳代謝率為M=1met；在室內身著夏裝，取熱阻I。=0.5clo；室內風速取0.2m/s；室內平均輻射溫度等于室內溫度，即tr=ta。在以上假設條件下，則只有空氣溫度、相對濕度兩個因素影響室內人體熱舒適度。
4室內熱舒適度控制模型
4.1室內各變量關系模型
一個室內的熱環境中，想要調節環境中各個變量使其處于人體舒適區主要是通過調節環境中的溫濕度的來實現的，但是空調設備的設定值與室內的實際溫度之間是存在差異的，需要找到兩者的關系。另外，處在室內的不同位置的溫度以及溫度改變速度都不同，所以在空調設備中設置多個出風口，以保證人在室內的任何位置都能處在人體舒適區。為了得到室內溫濕度與空調的設定值之間的關系，這里建立室內熱環境的模糊關系矩陣模型[5]：（1）現場采樣獲得系統的n組輸入輸出數據對，包含有空調設定溫度、空調設定風速、空調設定濕度、室內溫度、室內濕度。（2）對以上每一個模糊變量模糊化，圖4中其隸屬度函數。
4.2實驗模擬與仿真
實驗的兩間房間尺寸為長×寬×高=7.6m×7.2mx3.6m，對A房間裝置中錄入半張量積算法，B房間不做處理使用普通制冷系統，采用熱舒適度測試系統進行測試。手動輸入各參數值，該系統便會自動計算得出PMV值。當室內環境達到穩定狀態后，每間隔10分鐘，采樣一次，在2019年9月11-13日采樣。
5智能控制系統的實現
利用上文原理，構造了一個空調系統，空調主要分為自動和手動兩種模式。
5．1自動模式
利用多個傳感器對室內不同區域溫度濕度等實時檢測，通過開發的APP將檢測到的數據傳入后臺服務器進行顯示，利用建立的室內熱環境模糊關聯模型對數據進行分析（多變量解耦和等）得到需要給空調設置的溫度，將結果自動返回給空調，使空調的自動調節達到人體最舒適的溫度。
5．2手動模式
該模式主要針對同一房間不同位置的人們，不同的人對空調溫度的需求是不同的，針對這一問題空調設立了多個通風口，使得同一房間不同位置的人們可以根據自己的需求調節的至使自己滿意的溫度，實現了同一室內多個溫區。
6結語
良好的室內熱舒適環境利于人類的身體健康、降低室內的能源消耗、提高人們的生活質量。該系統對多個舒適度指標進行控制，隨著人體舒適感的變化來改變舒適度的控制，達到實時控制的效果，改變了傳統非實時、僅對室內溫度進行控制的單一控制；該系統以使人體舒適為前提，調節系統的各個參數，使系統的功耗達到最??；提出的新模型成功應用于室內熱環境控制系統，實現了對系統多變量的模糊控制，避免了原有算法的繁雜過程，使得運算更精簡。而且，該方法也可用在別的不能進行多輸出解耦系統中，具有廣泛的應用前景。
作者:魏文成 陳強 張薇 王焱 陳棟 單位:中國石油大學勝利學院