建筑节能照明设计与智能控制

建筑节能照明设计与智能控制
建筑节能照明设计与智能控制

建筑节能照明设计与智能控制

建筑行业作为工序繁琐、工程量大的典型代表,逐渐成为了能源消耗的重要领域,据不完全统计,我国能源消耗,三成以上都与建筑行业有关,这一数据在世界范围内远远超出其他国家,是致使我国成为能源消耗大国的主要原因之一。在民用建筑中,电能的消耗占主要的比重,照明作为贯穿整个施工全过程的主要功能,成为电能的主要消耗点。照明工程中,包括光源、灯具、启动设备、照明方式和控制系统在内,各个环节的选用和处理如果得到改善,在原有控制系统的基础上,增加智能的现代化因素,在减少消耗和提高功率方面就能够做出积极的影响,这项技术均蕴含着巨大的节能潜力,解决了供需矛盾,不仅能够达到节能环保的目的,而且有着显著的经济效益。本文在阐述建筑照明节能设计原则的基础上对于建筑节能照明设计的主要措施和建筑照明的智能控制进行了浅要的分析。

标签:建筑节能;照明;设计;智能控制

1 建筑节能照明节能设计的基本原则

建筑的节能设计不能只是单一的考量建筑节能,在能够提高人们生产、工作和学习效率的基础上,尽可能的节约能源,即在照明、色温、色度和显色指数等各方面照明质量指标均达到标准的情况下,尽量选取合适的手段、措施和道具,使得不必要的能源消耗得到最有效的控制,主要遵循的基本原则是:满足建筑物的使用功能、切实考虑实际的经济效益、最大程度上控制无谓的能源消耗与浪费。

2 建筑照明节能设计的主要措施

2.1 合理的制定照明设计方案

建筑照明和普通的照明不同,其方案的好坏直接关系到用电效率和经济利益,因此合理的选择照明方案成为了设计中重要的组成部分。合理的照明设计方案包含的内容很多,首先在总体的原则上,应该讲究实效性,避免由于单个方面的追求形式影响整个照明工程的整体质量。在条件允许的条件之下应该和空调工程配合完成,形成照明的空调的组合系统,这样的设计能够很好的兼顾两个方面的能源节约。其次,在照明的选择方面应该设置分区,各分区之间选用普通照明和混合照明相互协调的方式,如果在某个分区需要高度照明或者需要改善光色,应该根据需求组合两种以上的光源,形成有效的混合照明,常用的几种混合照明方式有白炽灯与荧光汞灯组合、高压钠等和荧光汞灯组合、高压钠灯与金属卤化物灯、高压钠灯和钪系金属卤化物灯,几种高压钠灯和钪系金属卤化物灯在色温、显色指数和效率方面都是最为出色的,但相应的造价也比较高。然后就是在建筑材料颜色的选择方面要与照明工程相得益彰,在室内墙壁、顶棚和地面应该尽量选择浅颜色的建筑材料,这样能够更加有效的利用光能。最后应该研究照度标准,详细参照《建筑照明标准》GB50034-2004,等相关的规范和准则,在功能不同的建筑类型、工作区域和分区,找出最为适宜的照度标准和照明功率密度值,设

浅谈机器人智能控制研究.答案

陕西科技大学 2015 级研究生课程考试答题纸 考试科目机械制造与装配自动化 专业机械工程 学号1505048 考生姓名乔旭光 考生类别专业学位硕士

浅谈机器人智能控制研究 摘要:以介绍机器人控制技术的发展及机器人智能控制的现状为基础,叙述了模糊控制和人工神经网络控制在机器人中智能控制的方法。讨论了机器人智能控制中的模糊控制和变结构控制,神经网络控制和变结构控制,以及模糊控制和神经网络控制等几种智能控制技术的融合。并对模糊控制和神经网络控制等方法中的局限性作出了说明。 关键词:机器人;智能控制;模糊控制;人工神经网络 1 智能控制的主要方法 随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出崭新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等,以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。1.1 模糊控制 模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础,以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。 1.2 专家控制 专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合,仿效专家的经验,实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成,通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。 1.3 神经网络控制 神经网络模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表

智能控制习题答案

智能控制习题答案 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

第一章绪论 1. 什么是智能、智能系统、智能控制 答:“智能”在美国Heritage词典定义为“获取和应用知识的能力”。 “智能系统”指具有一定智能行为的系统,是模拟和执行人类、动物或生物的某些功能的系统。 “智能控制”指在传统的控制理论中引入诸如逻辑、推理和启发式规则等因素,使之具有某种智能性;也是基于认知工程系统和现代计算机的强大功能,对不确定环境中的复杂对象进行的拟人化管理。 2.智能控制系统有哪几种类型,各自的特点是什么 答:智能控制系统的类型:集散控制系统、模糊控制系统、多级递阶控制系统、专家控制系统、人工神经网络控制系统、学习控制系统等。 各自的特点有: 集散控制系统:以微处理器为基础,对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。 人工神经网络:它是一种模范动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。

专家控制系统:是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的经验方法来处理该领域的高水平难题。可以说是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。 多级递阶控制系统是将组成大系统的各子系统及其控制器按递阶的方式分级排列而形成的层次结构系统。这种结构的特点是:1.上、下级是隶属关系,上级对下级有协调权,它的决策直接影响下级控制器的动作。2.信息在上下级间垂直方向传递,向下的信息有优先权。同级控制器并行工作,也可以有信息交换,但不是命令。3.上级控制决策的功能水平高于下级,解决的问题涉及面更广,影响更大,时间更长,作用更重要。级别越往上,其决策周期越长,更关心系统的长期目标。4.级别越往上,涉及的问题不确定性越多,越难作出确切的定量描述和决策。 学习控制系统:靠自身的学习功能来认识控制对象和外界环境的特性,并相应地改变自身特性以改善控制性能的系统。这种系统具有一定的识别、判断、记忆和自行调整的能力。 3.比较智能控制与传统控制的特点。 答:智能控制与传统控制的比较:它们有密切的关系,而不是相互排斥。常规控制往往包含在智能控制之中,智能控制也利用常规控制的方法来解决“低级”的控制问题,力图扩充常规控制方法并建立一系列新的理论与方法来解决更具有挑战性的复杂控制问题。 1.传统的自动控制是建立在确定的模型基础上的,而智能控制的研究对象则存在模型严重的不确定性,即模型未知或知之甚少者模型的结构和参数在很大的范围内变动,这些问题对基于模型的传统自动控制来说很难解决。

智能控制整理

第一章: 1、传统控制方法包括经典控制和现代控制,是基于被控对象精确模 型的控制方式,缺乏灵活性和应变能力,适于解决线性、时不变性等相对简单的控制。 2、智能控制的研究对象具备以下的一些特点:不确定性的模型、高度的 非线性、复杂的任务要求。 3、IC(智能控制)=AC(自动控制)∩AI(人工智能) ∩OR(运筹学) 4、AC:描述系统的动力学特征,是一种动态反馈。AI :是一个用来模拟人 思维的知识处理系统,具有记忆、学习、信息处理、形式语言、启发推理等功能。OR:是一种定量优化方法,如线性规划、网络规划、调度、管理、优化决策和多目标优化方法等。 5、智能控制:即设计一个控制器,使之具有学习、抽象、推理、决策等功能, 并能根据环境信息的变化作出适应性,从而实现由人来完成的任务。 6、智能控制的几个重要分支为模糊控制、神经网络控制和遗传算 法。 7、智能控制的特点:1,学习功能2,适应功能3,自组织功能4,优化功能 8、智能控制的研究工具:1,符号推理与数值计算的结合2,模糊集理论3,神 经网络理论4,遗传算法5,离散事件与连续时间系统的结合。 9、智能控制的应用领域,例如智能机器人控制、计算机集成制造系统、工 业过程控制、航空航天控制和交通运输系统等。 第二章: 10、专家系统:是一类包含知识和推理的智能计算机程序,其内部包含某领域专家水平的知识和经验,具有解决专门问题的能力。 11、专家系统的构成:由知识库和推理机(知识库由数据库和规则库两部分构成) 12、专家系统的建立:1,知识库2,推理机3,知识的表示4,专家系统开发语言5,专家系统建立步骤。 13、专家控制:是智能控制的一个重要分支,又称专家智能控制。所谓专家控制,是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结合,在未知环境下,仿效专家的经验,实现对系统的控制。

智能建筑节能的主要途径与方法

编号:SM-ZD-73380 智能建筑节能的主要途径 与方法 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

智能建筑节能的主要途径与方法 简介:该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员 之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整 体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅 读内容。 摘要:本文从智能建筑可持续发展战略、智能建筑节能规划、工程技术经济性分析等方面分析了智能建筑节能问题,提出了系统优化的原则和几个节能措施,并对智能建筑BAS 系统控制方案优化方法进行了探讨。 Abstract: this article from the intelligent building, intelligent building energy conservation planning of sustainable development strategy, engineering and technical economy analysis aspects of intelligent building energy saving problem is analyzed, system optimization principle and several energy saving measures are put forward, and the BAS system of intelligent building control scheme optimization methods are discussed in this paper. 关键词:智能建筑Intelligent building 可持续发展

智能建筑的节能控制

智能建筑的节能控制 一.导论 1.1 智能建筑的定义 1.2 国内外建筑节能的发展现状 1.3 智能建筑与节能的有效结合 二.照明节能 三. 第一章 1.1智能建筑的定义 修订版的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006)对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。 原国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)对智能建筑定义为“以建筑为平台,兼备建筑自动化设备BA、办公自动化OA及通信网络系统CA,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。 按照上海市的定义,智能家居“是采用现代计算机、信息通信和系统集成技术建立的家庭信息化平台,它通过家庭网络将与家居设备和系统互联并统一管理,以提供一个舒适、便利、安全、节能和环保的家居生活环境”

国际上把通过将建筑物的结构,系统,服务和管理四项基本要求以及他们的内在关系进行优化,来提供一种投资合理,具有高效,舒适和便利环境的建筑物。 总之智能建筑是通信技术、计算机技术、控制技术与建筑技术相结合的具有新功能的建筑,为住户提供一个安全、舒适、方便、高效的工作和生活环境。一个符合中国国情的智能建筑产业必须考虑保护环境、节省资源、降低能耗、优化人类社会活动和改善生活条件等方面,同时也要逐步在产业对策中考虑立足本国的“系统化”“标准化”和“集约化”的原则,从而真正促进将传统建筑业与近代的计算机、自控和信息业相结合。 1.2建筑节能 所谓的建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。建筑节能具体是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗,还包括利用太阳能、地热(水)能源的综合技术工程。 国外(尤其是美国、英国、日本等发达国家)对建筑节能方面的研究和应用开始得较早。从20世纪70—80年代起,欧美等发达国家开始注重建筑能耗系统方面的研究,政府也开始注重制定能源方面的法律规范。随着人们对环境问题的日益重视以及可持续发展理念在现代建筑设计中的体现,绿色建筑、可持续建筑、高性能建筑逐步产生。美国“节能之星”标准(Energy star)实施已经有10年,比美国“标准能源法案”要求节能30%。通过这套标准的实施,在不增加初期投资的前提下可以节省30%。50%的能源消耗,可以节省50%的的建造时间。在国内,从社会能源消费的构成来看,建筑能耗、工业能耗和交通能耗已形成明显的三足鼎立之势,其中建筑能耗2000年已达到能源消耗总量的27.6%。因此,在满足使用者舒适度的基础上,如何提高建筑对能源的利用效率、更好地利用自然能源、降低对外界热环境的影响,即建筑节能的问题显得日益重要。

智能控制技术复习题课后答案

一、填空题 1.智能控制是一门新兴的学科,它具有非常广泛的应用领域,例 如、、和。 1、交叉学科在机器人控制中的应用在过程控制中的应用飞行器控制 2.传统控制包括和。2、经典反馈控制现代理论控制 3.一个理想的智能控制系统应具备的基本功能是、、和。 3 、学习功能适应功能自组织功能优化能力 4.智能控制中的三元论指的是:、和。 4、运筹学,人工智能,自动控制 5.近年来,进化论、、和等各门学科的发展给智能控制注入了巨大的活力,并由此产生了各种智能控制方法。 5、神经网络模糊数学专家系统 6.智能控制方法比传统的控制方法更能适应对象的、和 。6、时变性非线性不确定性 7.傅京逊首次提出智能控制的概念,并归纳出的3种类型智能控制系统是 、和。 7、人作为控制器的控制系统、人机结合作为控制器的控制系统、无人参与的自主控 制系统 8、智能控制主要解决传统控制难以解决的复杂系统的控制问题,其研究的对象具备的3个特点为、和。 8、不确定性、高度的非线性、复杂的任务要求 9.智能控制系统的主要类型有、、、 、和。 9、分级递阶控制系统,专家控制系统,神经控制系统,模糊控制系统,学习控制系统,集成或者(复合)混合控制系统 10.智能控制的不确定性的模型包括两类:(1) ; (2) 。 10、(1)模型未知或知之甚少;(2)模型的结构和参数可能在很大范围内变化。11.控制论的三要素是:信息、反馈和控制。 12.建立一个实用的专家系统的步骤包括三个方面的设计,它们分别是、和。知识库的设计推理机的设计人机接口的设计13.专家系统的核心组成部分为和。知识库、推理机 14.专家系统中的知识库包括了3类知识,它们分别为、、和。判断性规则控制性规则数据 15.专家系统的推理机可采用的3种推理方式为推理、和推理。

智能控制技术现状与发展

摘要:在此我综述智能控制技术的现状及发展,首先简述智能控制的性能特点及主要方法;然后介绍智能控制在各行各业中的应用现状;接着论述智能控制的发展。智能控制技术的主要方法,介绍了智能控制在各行各业中的应用。随着信息技术的发展,许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段,这对自动控制技术提出犷新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。 关键词:智能控制应用自动化 浅谈智能控制技术现状及发展 在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。对许多复杂的系统,难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析,而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式。定量方法与定性方法相结合的目的是,要由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程。因此,在研究和设计智能系统时,主要注意力不放在数学公式的表达、计算和处理方面,而是放在对任务和现实模型的描述、符号和环境的识别以及知识库和推理机的开发上,即智能控制的关键问题不是设计常规控制器,而是研制智能机器的模型。此外,智能控制的核心在高层控制,即组织控制。高层控制是对实际环境或过程进行组织、决策和规划,以实现问题求解。为了完成这些任务,需要采用符号信息处理、启发式程序设计、知识表示、自动推理和决策等有关技术。这些问题求解过程与人脑的思维过程有一定的相似性,即具有一定程度的“智能”。 一、智能控制的性能特点及主要方法 1.1根据智能控制的基本控制对象的开放性,复杂性,不确定性的特点,一个理想的智能控制系统具有如下性能: (1)系统对一个未知环境提供的信息进行识别、记忆、学习,并利用 积累的经验进一步改善自身性能的能力,即在经历某种变化后,变化后的

智能化技术在建筑节能中的应用

智能化技术在建筑节能中的应用作为建筑电气与智能化专业的学生,在学习了这门《建筑节能技术》一课后,深刻了解了我国目前能源的现状以及在建筑业实行节能技术的广阔前景。同时作为新时代的大学生,我渴望利用自己的专业知识来实践理想,学以致用。所以,在结合老师的上课内容以及自己已经学过的专业知识,将智能化技术应用到建筑节能中,以更好的实现建筑节能 一、建筑节能概述 建筑节能是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过合理的规划设计,采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物节能设备的运行管理,是整个建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。近年来,建筑节能已经成为我国建设“资源节约型”社会这项工作的重要组成部分。自从1986年起实行第一部建筑节能设计标准以来,已经走过了20多年的发展历程,特别是近十年来较快速的发展。已取得了一定的效果,但紧迫的节能形势迫使我们需要找到另外能够促进建筑节能发展的途径。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。庞大的建筑能耗,已经成为国民经济的巨大负担。因此建筑行业全面节能势在必行。 二、如何加快推广建筑节能 (1)建立健全建筑节能服务体系。建筑能效综合评价、既有建筑节能改造等还需要建立建筑节能服务体系。若缺乏建筑节能服务机制,就会影响到节能工作的顺利开展。 (2)政府要起表率作用。大面积推广节能服务,需要政府在建筑节能服务方面为全国起到表率作用,以推动建筑节能产业的大发展。 (3)能源服务公司的门槛准入。建筑一体化,安全、可靠和身外之物长久的运行需要专业公司的服务和保证,这些都需要能源服务公司不仅要有系统集成的的技术能力,还要有资本实力和对新项目不断的投融资的资本运营能力。 (4)鼓励国际技术的合作。国家应制定相关政府鼓励和国外能源服务公司以及其它专业技术公司的合作。鼓励在消化国外先进技术的基础上,结合我国国情自主创新,创造出具有中国特色的建筑能源服务的模式。 三、建筑节能的重要性目前世界范围内石油、煤炭、天然气三种传统能源日趋枯竭,人类将不得不转向成本较高的生物能、水利、地热、风力、太阳能、核能,而我国的能源问题更加严重。我国能源发展主要存在四大问题 1.人均能源拥有量低、储备量低; 2.能源结构依然以煤为主,约占75%,全国年耗煤量已超过13亿吨; 3.能源资源分布不均,主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足,造成北煤南运、西气东送、西电东送; 4.能源利用效率低,能源终端利用效率仅为33%,比发达国家低10%。 四、智能化技术在建筑节能中的应用 随着城市建设的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅度上升,已达全社会能源消耗量的

智能建筑节能控制

智能建筑节能控制 建筑产业不断发展的过程中,智能建筑和绿色建筑的理念逐渐被人们接受和认可,智能建筑业也成为当今建筑发展的最终产物。下面是带来的关于智能建筑节能控制的主要内容介绍以供参考。 智能建筑概念最早由美国人提出,1984年1月,美国联合科技集团的UTBS公司在康涅狄格州哈伏特市建成了世界上第一座智能大厦,在这 座建筑中,客户不必自己添置设备,便可获得语言通讯、文字处 理、电子邮件、科学计算和情报资料检索等服务。此外,大厦实现了自动化综合管理,楼内的空调、供水、防火、防盗供配电系统等均由电脑控制,使客户真正感到舒适、方便和安全。由于智能建筑本身集计算机技术、自动控制技术和通信技术等为一体,在现阶段的发展速度较快,同时经济建设的进步也为智能建筑的发展提供了保障。进入 新世纪以后,需要对家多年发展智能建筑的经验进行总结,在面对公共建筑和住宅建筑的过程中时刻保持科学的态度,不断加快智能化建设,提高与智能建筑技术相关设备的稳定性和可靠性,保证正常使用,实现节能能耗、保护环境的目的。针对住宅建筑而言,需要在建设过程屮充分考虑居民的居住要求,从实际出发,为未来建筑功能的拓展保留充足的余地,在经验总结和技术完善的过程中促进智能建筑的发展和进步。 热源节能在智能建筑中的重要作用 经济建设不断发展的过程中,城市居民在建筑类资产方面的投资不断增多,很人程度上提高了建筑产品的需求量,但是在目前能源危机问题日

益突出的同时,国内在建筑行业中的热能利用率较低,主要原因是建筑热能利用方面报文隔热措施和气密性措施不到位。热能利用率较低的问题也加快了空气中二氧化碳的排放量,温室效应加重,气温升高,冰川消失,上地的沙化问题逐渐加重,缓解建筑中热源能耗问题迫在眉睫,为了解决这一问题重点从以下几个方面入手。 (1) 降低建筑内部的能耗; (2) 开发天阳能等可再生能源; (3) 在充分利用能源的过程屮保证建筑本身的功能优势得到发挥,以满足人们的F1常能源需求。建筑行业中能源问题涉及的领域较多,智能建筑更是多种专业化技术完美结合的实例。针对建筑采暖热源控制问题,需要在保证健康、安全和舒适的前提下,对热源系统的启动和关闭进行严格地控制,最终实现能源节约的目的。从19世纪屮叶开始,自适应控制系统被应用于建筑领域中,近年来各种与自适应控制系统相关的软件也获得了应用,很人程度上加快了智能建筑中热源节能技术的发展。 智能建筑中集中供热自动控制方法 集中供热自动控制的过程中需要明确整个采暖系统的热负荷,热负荷计算时需要先弄清建筑物的总体耗热量,热量的计算必须以稳定传热为某础。因此,集中供热自动控制需要重视建筑物外墙和屋面等外围结构的特性,任何点位的温度和外围结构内外空气温度保持恒定,室内外空气温度昼夜变化较大,因此需要结合这些气温变化特点对室内采暖系统进行设计和控制,调节采暖房间内散热器的散热量,保持室内有舒适的温

智能控制技术(第三章) 答案

3-1 模糊逻辑控制器由哪几部分组成?各完成什么功能?答:模糊控制系统的主要部件是模糊化过程、知识库(数据库和规则库)、推理决策和精确化计算。 1、模糊化过程模糊化过程主要完成:测量输入变量的值,并将数字表示形式的输入量转化为通常用语言值表示的某一限定码的序数。 2、知识库知识库包括数据库和规则库。 1)、数据库数据库提供必要的定义,包含了语言控制规则论域的离散化、量化和正规化以及输入空间的分区、隶属度函数的定义等。 2)、规则库规则库根据控制目的和控制策略给出了一套由语言变量描述的并由专家或自学习产生的控制规则的集合。它包括:过程状态输入变量和控制输出变量的选择,模糊控制系统的建立。 3、推理决策逻辑推理决策逻辑是利用知识库的信息模拟人类的推理决策过程,给出适合的控制量。(它是模糊控制的核心)。 4、精确化过程在推理得到的模糊集合中取一个能最 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

佳代表这个模糊推理结果可能性的精确值的过程称为精确化过程。 {模糊控制器采用数字计算机。它具有三个重要功能:1)把系统的偏差从数字量转化为模糊量(模糊化过程、数据库两块); 2)对模糊量由给定的规则进行模糊推理(规则库、推理决策完成); 3)把推理结果的模糊输出量转化为实际系统能够接受的精确数字量或模拟量(精确化接口)。 3-2 模糊逻辑控制器常规设计的步骤怎样?应该注意哪些问题? 答:常规设计方法设计步骤如下: 1、确定模糊控制器的输入、输出变量 2、确定各输入、输出变量的变化范围、量化等级和量化因子 3、在各输入和输出语言变量的量化域内定义模糊子集。 4、模糊控制规则的确定 5、求模糊控制表 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

智能控制习题参考答案

1.递阶智能控制系统的主要结构特点有哪些。 答:递阶智能控制是在研究早期学习控制系统的基础上,从工程控制论角度总结人工智能与自适应控制、自学习控制和自组织控制的关系后逐渐形成的。 递阶智能控制系统是由三个基本控制级(组织级、协调级、执行级)构成的。如下所示: 1. 组织级 组织级代表控制系统的主导思想,并由人工智能起控制作用。根据贮存在长期存储交换单元内的本原数据集合,组织器能够组织绝对动作、一般任务和规则的序列。 其结构如下: 2.协调级 协调级是组织级和执行级间的接口,承上启下,并由人工智能和运筹学共同作用。协

调级借助于产生一个适当的子任务序列来执行原指令,处理实时信息。 它是由不同的协调器组成,每个协调器由计算机来实现。下图是一个协调级结构的候选框图。该结构在横向上能够通过分配器实现各协调器之间的数据共享。 3. 执行级 执行级是递阶智能控制的最底层,要求具有较高的精度但较低的智能;它按控制论进行控制,对相关过程执行适当的控制作用。 其结构模型如下:

2.信息特征,获取方式,分层方式有哪些? 答:一、信息的特征 1,空间性:空间星系的主要特征是确定和不确定的(模糊)、全空间和子空间、同步和非同步、同类型和不同类型、数字的和非数字的信息,比传统系统更为复杂的多源多维信息。 2,复杂性:复杂生产制造过程的信息往往是一类具有大滞后、多模态、时变性、强干扰性等特性的复杂被控对象,要求系统具有下层的实时性和上层的多因素综合判断决策能力,以保证现场设备局部的稳定运行和在复杂多变的各种不确定因素存在的动态环境下,获得整个系统的综合指标最优。 3,污染性:复杂生产制造过程的信息都会受到污染,但在不同层次的信息受干扰程度不同,层次较低的信号受污染程度较大。 二、获取方式 信息主要是通过传感器获得,但经过传感器后要经过一定的处理来得到有效的信息,具体处理方法如下: 1,选取特征变量 可分为选择特征变量和抽取特征变量。选择特征变量直接从采集样本的全体原始工艺参数中选择一部分作为特征变量。抽取特征变量对所选取出来的原始变量进行线性或非线性组合,形成新的变量,然后去其中一部分作为特征变量。 2,滤波的方法 数字滤波用计算机软件滤波,通过一定的计算程序对采样信号进行平滑加工,提高信噪比,消除和减少干扰信号,以保证计算机数据采集和控制系统的可靠性。模拟滤波用硬件滤波。 3,剔除迷途样本 使用计算机在任意维空间自动识别删除迷途样本。 三、分层方式 1,通过计算机系统进行信号分层 2,人工指令分层 3,通过仪器设备进行测量,将数据进行分层 4,先归类,后按照一定的规则集合分层 3.详细描述数据融合的流程和方法 答:数据融合是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息,在一定准则下加以自动分析、综合,以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理。 一、数据融合的流程: 分析数据融合目的和融合层次→→智能地选择合适的融合算法→→将空间配准的数据(或提取数据的特征或模式识别的属性说明)进行有机合成→→准确表示或估计。有时还需要做进一步的处理,如"匹配处理"和"类型变换"等,以便得到目标的更准确表示或估计。 具体可分为: 1,特征级融合 经过预处理的数据→→特征提取→→特征级融合→→融合属性说明 2,像元级融合

智能建筑设备控制技术与建筑节能研究

智能建筑设备控制技术与建筑节能研究 发表时间:2018-10-01T18:49:37.993Z 来源:《基层建设》2018年第26期作者:唐龙[导读] 摘要:对于建筑行业来讲,随着经济以及城市化进程的加快,已经快速进入现代化的时代,并且随着民众生活品质的提升,对建筑在使用方面也有着更多的需求。 上海丰诚物业管理有限公司工程部上海 200001摘要:对于建筑行业来讲,随着经济以及城市化进程的加快,已经快速进入现代化的时代,并且随着民众生活品质的提升,对建筑在使用方面也有着更多的需求。此外,在经济高速发展的今天,我国环境质量正面临着极大的威胁,所以为了提升我国环境质量,提升资源的利用效率,有必要对智能建筑设备控制技术与建筑节能方面加大研究力度。 关键词:智能建筑;设备控制技术;建筑节能引言:随着我国经济发展速度的加快,我国环境因此而遭到了不同程度的破坏,并且破坏趋势愈演愈烈。因此,在民众环境保护意识增强的今天,社会对环境防护方面有着更高的关注程度,同时也为节能、环保等措施的出现奠定了充足的机遇。其中,所谓智能建筑,便是在此契机下出现的,并且当中的设备控制技术的有效运用,可以极大的推动智能建筑工程的发展速度,使之更具节约化以及人性化,对推动智能建筑工程的发展有着极为重要的现实意义。 一、智能建筑设备功能和评价原则 1、智能建筑设备功能及其功能 1.1供配电系统的主要功能 对于配电设备来讲,其通常设置在建筑中的各个楼层位置。其中,监控系统也设置在建筑的底层中,以便对配电设备的相关参数、电源蓄电池以及配电电源等设备的工作情况以及参数变化情况进行有效的管理与监控,同时则可监控与管理各个配电设备的工作状态,如果供配电系统出现相关故障问题,则监控系统便会及时发现与报警,同时将故障问题进行记录与存档。 1.2冷热源系统智能功能 在智能建筑中,为了实现其内部的冷热温度变换,便需要在其中设置冷热源系统。通常来讲,冷热源系统在工作过程中会存在一定的噪音,所以需要将其放置在建筑的地下室当中,以避免其噪音对用户造成影响。此外,在监控系统的帮助下,控制人员可及时对冷热源系统的工作情况进行控制,以此来根据外界环境的温度变化情况来对冷热源系统进行有效的控制,为建筑内部营造舒适的环境。 1.3给排水系统智能功能 在智能建筑中,智能化给排水系统在其中有着不可或缺的重要作用。其中,在智能化给水系统的帮助下,建筑中的给排水可以顺利有效的进行,而且效率会得到提升。此外,给排水设备通常会在建筑顶层或地下室中予以设置,并且在监控系统的帮助下,其可对水泵的工作情况进行监控,同时也可完成水质的监测任务,如果设备存在故障或者水质存在异常,则监控系统便会发出预警,随后会将问题数据信息上传至中央控制器来进行记录与存档,方便有关人员对数据进行访问与分析,以此来实现问题的有效且及时的处理。 1.4电梯系统的智能化 通常来讲,电梯系统的出现,极大的为住户的上下楼提供了便利。在智能建筑中,电梯系统通常会在垂直井中放置,并且对其进行控制与监控可通过子系统来实现。与此同时,如果问题或者故障在电梯中出现,则在子系统的帮助下,可对电梯的启停等进行控制,以免故障问题的影响扩大化,同时子系统可对电梯的电动机、制动器的工作情况进行监控,并向中央控制系统及时反馈故障信息,最大限度的提升电梯系统的智能化。 2、采用层次分析法对智能建筑进行综合评价 智能建筑进行综合评价常用层次分析法作为标准来衡量。层次分析法是指通过建立所谓的判断矩阵,逐步分层地将众多的复杂因素和决策者的个人因素综合起来进行分析,最后经过结论再总结用定量的形式表达出来,这种层次分析法的优势在于使复杂的问题能从定性的分析向定量的分析结果转化。正是因为经济和社会问题很难用定量的密性和模拟来分析,同时要考虑很多定性的因素,例如:决策者心理因素、知识经验和决策水平等。层次分析法的采用是对智能建筑进行综合评价重要工具。 二、智能建筑设备节能控制分析 1、空调设备节能控制分析 在智能建筑中,冷热源系统可以为空调系统提供其运行的能量,并经水系统来向给风系统传递,最后经由风系统将能量输送至建筑内部,以此来实现室内的温湿度调节。对于空调设备来讲,其所耗费的能量主要用在制冷与制热方面。其中,为了实现对空调设备的节能,需要对其中水系统以及风机工作的能耗进行控制,方可有效的降低空调系统在工作过程中所消耗的能源。此外,室内的冷热情况与建筑物围护结构的保温性能有着直接联系,所以为了更进一步的降低空调设备的能源消耗,便有必要增强围护结构的保温能力。例如,将保温性能优异的材料安装在建筑物的外墙中,同时做好建筑顶部与地面的保温处理,此外,采用真空双面玻璃来作为窗户或者门的材质,以增强其隔热与保温方面的性能。另外,室内的温度与水系统的性能有着密切联系,所以空调系统的能耗可在控制好室内温度的基础上得到降低,同时对窗户的日射量、围护结构传入室内的热量以及空气流动传导进行有效控制,则可以有效的控制空调系统的能耗,以此来实现节能的目的。 2、给排水设备节能控制分析 在智能建筑中,水损耗主要由给水管网渗漏以及用水终端设备损耗所组成,所以为了实现节能的目的,有必要对这两因素予以关注。通常来讲,暗埋是给水管网在建筑物中主要的敷设方式,并且水管破损主要由水压、水管材质以及敷设方式等原始所导致。因此,为了降低水损耗,便需要对上述几点因素加以控制。此外,用水终端设备包括所有房间用水设备,如,马桶、洗碗龙头、洗漱龙头等,这些终端设备的损坏往往也给整个给水系统带来大量的用水损耗,而影响用水终端设备的因素又包括设计、制造质量及受腐蚀程度等,做好用水终端设备的管控可以减少能源的消耗。既可以避免智能建筑给排水的损耗,又能够为生活用水提供帮助。最后,水泵运转损耗也是智能建筑给排水能耗的主要原因,建筑物过高会采用二次加压的方式进行供水,二次水泵本身已经增加了电能的消耗。加上自动喷淋系统的长期开启,其能耗可想而知。通常减少喷淋系统的设计功率,优化二次水泵的系统设置可以有效减少能源的消耗。 3、照明设备节能控制分析

智能控制技术(第三章)-答案

. 3-1 模糊逻辑控制器由哪几部分组成各完成什么功能 答:模糊控制系统的主要部件是模糊化过程、知识库(数据库和规则库)、推理决策和精确化计算。 1、模糊化过程 模糊化过程主要完成:测量输入变量的值,并将数字表示形式的输入量转化为通常用语言值表示的某一限定码的序数。 2、知识库 知识库包括数据库和规则库。 1)、数据库 数据库提供必要的定义,包含了语言控制规则论域的离散化、量化和正规化以及输入空间的分区、隶属度函数的定义等。 2)、规则库 规则库根据控制目的和控制策略给出了一套由语言变量描述的并由专家或自学习产生的控制规则的集合。它包括:过程状态输入变量和控制输出变量的选择,模糊控制系统的建立。 3、推理决策逻辑 推理决策逻辑是利用知识库的信息模拟人类的推理决策过程,给出适合的控制量。(它是模糊控制的核心)。 4、精确化过程 在推理得到的模糊集合中取一个能最佳代表这个模糊推理结果可能性的精确值的过程称为精确化过程。 — {模糊控制器采用数字计算机。它具有三个重要功能: 1) 把系统的偏差从数字量转化为模糊量(模糊化过程、数据库两块); 2) 对模糊量由给定的规则进行模糊推理(规则库、推理决策完成); 3)把推理结果的模糊输出量转化为实际系统能够接受的精确数字量或模拟量(精确化接口)。 3-2 模糊逻辑控制器常规设计的步骤怎样应该注意哪些问题 答:常规设计方法设计步骤如下: 1、 确定模糊控制器的输入、输出变量 2、 确定各输入、输出变量的变化范围、量化等级和量化因子 3、 . 4、 在各输入和输出语言变量的量化域内定义模糊子集。 5、 模糊控制规则的确定 5、 求模糊控制表 3-3 已知由极大极小推理法得到输出模糊集为:0.30.810.50.1 12345 C = ++++ -----.试用重心法计算出此推理结果的精确值z 。 重心法 重心法 是取模糊隶属度函数的曲线与横坐标围城面积的重心为模糊推理最终输出值。 连续:0()()v V v V v v dv v v dv μμ= ?? 离散:101 () () m k v k k m v k k v v v v μμ=== ∑∑

智能控制技术(亲自整理的知识点)

智能控制 (1)智能控制与传统控制的区别 答:传统控制方法包括经典控制和现代控制,是基于被控对象精确模型的控制方式,缺乏灵活性和应变能力,适于解决线性、时不变性等相对简单的控制问题,难以解决对复杂系统的控制。 智能控制能解决被控对象的复杂性、不确定性、高度的非线性,是传统控制发展的高级阶段。 (2)智能控制的概念 答:智能控制是人工智能、自动控制、运筹学的交叉。 (3) 1986年美国的PDP研究小组提出了BP网络,实现了有导师指导下的网络学习,为神 经网络的应用开辟了广阔的发展前景。 (4)专家系统主要由知识库和推理机构成(核心) (5)专家控制的结构 (6)按专家控制在控制系统中的作用和功能,可将专家控制器分为以下两种类型: 答:(1)直接型专家控制器:直接专家控制器用于取代常规控制器,直接控制生产过程或被控对象。具有模拟(或延伸,扩展)操作工人智能的功能。该控制器的任务和功能相对比较简单,但是需要在线、实时控制。因此,其知识表达和知识库也较简单,通常由几十条产生式规则构成,以便于增删和修改。 直接型专家控制器的示意图见图中的虚线所示。 ( 或被控对象进行间接控制的智能控制系统。具有模拟(或延伸,扩展)控制工程师智能的功能。该控制器能够实现优化适应、协调、组织等高层决策的智能控制。按照高层决策功能的性质,间接型专家控制器可分为以下几种类型: ①优化型专家控制器②适应型专家控制器

③ 协调型专家控制器④ 组织型专家控制器 例3.4 设 求A ∪B ,A ∩B 则 (7) 在模糊控制中应用较多的隶属函数有以下6种隶属函数。 (1)高斯型隶属函数 高斯型隶属函数由两个参数σ和c 确定:2 22)(),,(σσc x e c x f --= 其中参数b 通常为正,参数c 用于确定曲线的中心。 M a t l a b 表示为 c]),σ[gaussmf(x, (3) S 形隶属函数 S 形函数s i g m f (x ,[a c ])由参数a 和c 决定:) (11),,(c x a e c a x f --+= 其中参数a 的正负符号决定了S 形隶属函数的开口朝左或朝右,用来表示“正大”或“负大”的概念。M a t l a b 表示为sigmf(x,[a,c]) (4)梯形隶属函数 梯形曲线可由四个参数a ,b ,c ,d 确定:??? ??? ?????≥≤≤--≤≤≤≤--≤=d x d x c c d x d c x b b x a a b a x a x d c b a x f 0 1 ),,,,( 其中参数a 和d 确定梯形的“脚”,而参数b 和c 确定梯形的“肩膀”。 M a t l a b 表示为: d])c,b,[a,trapmf(x, (5)三角形隶属函数 三角形曲线的形状由三个参数a ,b ,c 确定???? ???? ?≥≤≤--≤≤--≤=c x c x b b c x c b x a a b a x a x c b a x f 00 ),,,( 其中参数a 和c 确定三角形的“脚”,而参数b 确定三角形的“峰”。 M a t l a b 表 示 为c])b,[a,trimf(x, (6)Z 形隶属函数 4 3 2 15.04.01.03.0u u u u B A +++= 43216.08.02.09.0u u u u B A +++= 4 3215.08.02.09.0u u u u A += 43216.04.01.03.0u u u u B ++

智能建筑的节能控制

智能建筑的节能控制一.导论 1.1智能建筑的定义 1.2 国内外建筑节能的发展现状 1.3 智能建筑与节能的有效结合 二.照明节能 三.

第一章 1.1智能建筑的定义 修订版的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006)对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。 原国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)对智能建筑定义为“以建筑为平台,兼备建筑自动化设备BA、办公自动化OA及通信网络系统CA,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。 按照上海市的定义,智能家居“是采用现代计算机、信息通信和系统集成技术建立的家庭信息化平台,它通过家庭网络将与家居设备和系统互联并统一管理,以提供一个舒适、便利、安全、节能和环保的家居生活环境” 国际上把通过将建筑物的结构,系统,服务和管理四项基本要求以及他们的内在关系进行优化,来提供一种投资合理,具有高效,舒适和便利环境的建筑物。 总之智能建筑是通信技术、计算机技术、控制技术与建筑技术相结合的具有新功能的建筑,为住户提供一个安全、舒适、方便、高效的工作和生活环境。一个符合中国国情的智能建筑产业必须考虑保护环境、节省资源、降低能耗、优化人类社会活动和改善生活条件等方面,同时也要逐步在产业对策中考虑立足本国的“系统化”“标准化”和“集约化”的原则,从而真正促进将传统建筑业与近代的计算机、自控和信息业相结合。 1.2建筑节能 所谓的建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。建筑节能具体是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗,还包括利用太阳能、地热(水)能源的综合技术工程。 国外(尤其是美国、英国、日本等发达国家)对建筑节能方面的研究和应用开始得较早。从20世纪70—80年代起,欧美等发达国家开始注重建筑能耗系统方

智能控制题库

智能控制题库

1. 试说明智能控制的的基本特点是什么? (1)学习功能(1分)(2)适应功能(1分)(3)自组织功能(1分) (4)优化能力(2分) 2、试简述智能控制的几个重要分支。 专家控制、模糊控制、神经网络控制和遗传算法。 3、试说明智能控制研究的数学工具。 智能控制研究的数学工具为:(1)符号推理与数值计算的结合;(2)离散事件与连续时间系统得结合;(3)模糊集理论;(4)神经网络理论;(5)优化理论 4.智能控制系统有哪些类型,各自的特点是什么? (1)专家控制系统(1分) 专家系统主要指的是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验。它具有启发性、透明性、灵活性、符号操作、不一确定性推理等特点。(2)模糊控制系统(1分) 在被控制对象的模糊模型的基础上,运用模糊控制器近似推理手段,实现系统控制的一种方法模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。(3)神经控制系统(1分) 神经网络具有某些智能和仿人控制功能。学习算法是神经网络的主要特征。 5、简述专家控制与专家系统存在的区别。 专家控制引入了专家系统的思想,但与专家系统存在区别:(1)专家系统能完成专门领域的功能,辅助用户决策;专家控制能进行独立的、实时的自动决策。专家控制比专家系统对可靠性和抗干扰性有着更高的要求。

(2)专家系统处于离线工作方式,而专家控制要求在线获取反馈信息,即要求在线工作方式。 6、试说明智能控制的三元结构,并画出展示它们之间关系的示意图。 把智能控制扩展为三元结构,即把人工智能、自动控制和运筹学交接如下表示:(2分) IC=AI∩AC∩OR OR一运筹学(Operation research)IC一智能控制( intelligent control); Al一人工智能(artificial intelligence); AC一自动控制(automatic Colltrol); ∩一表示交集. 8. 简述智能控制系统较传统控制的优点。 在传统控制的实际应用遇到很多难解决的问题,主要表现以下几点:(1)实际系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等,无法获得精确的数学模型。(1分)(2)某些复杂的和包含不确定性的控制过程无法用传统的数学模型来描述,即无法解决建模问题。(1分)(3)针对实际系统往往需要进行一些比较苛刻的线性化假设,而这些假设往往与实际系统不符合。(1分)(4)实际控制任务复杂,而传统的控制任务要求低,对复杂的控制任务,如机器人控制、CIMS、社会经济管理系统等复杂任务无能为力。(1分) 智能控制将控制理论的方法和人工智能技术灵活地结合起来,其控制方法适应对象的复杂性和不确定性,能够比较有

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