智能建筑系统的控制论描述及其优化

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建筑技术、自动化技术与IT技术的相互融合,产生了智能建筑的蓬勃发展。伴随着智能建筑的发展,建筑中的突发事件也是层出不穷,给人们的生命、财产造成巨大的损失。突发事件的系统、全面的研究应运而生。本文首先分析了基于突发事件的智能建筑系统的整体框架。研究了突发事件的定义和相互的关系。从整体层面上把握系统。本文用控制理论及相应的抽象模型来描述整个智能建筑系统,目的是希望能应用控制领域中已有的成熟结果来处理智能建筑系统,达到对整个系统的量化,使对整个系统的控制作用更佳。一旦突发事件发生的时候,能够最大限度的降低突发事件所产生的后果,达到将损失减到最小的目的。智能建筑系统是一个多变量、多输出、随机、各变量间强耦合的大型复杂系统。该系统对突发事件的处理方法是利用相关专家的已有知识,通过案例库的建立来解决突发事件,和模糊控制里的“IF—THEN”规则高度类似。通过分析得出该系统是一类模糊控制系统。建筑中的不同设备和传感器对应着不同的突发事件。例如,火灾探测器监控着火灾的产生,排风机关系着排风是否顺利进行。显然排风机故障和发生火灾这两类突发事件产生的后果程度差别很大,火灾可能带来人员伤亡这样严重的后果。一栋智能大厦,各设备成千上万,每个设备都和中央管理控制系统交换信息,使得中央管理控制系统负荷很大。鉴于不同的设备对应不同的突发事件后果,在系统资源一定的情况下,需要给不同的设备分配不同的权重。智能建筑系统一般是个大型系统,它的案例库中存储的案例数量很庞大,而且随着时间的推移会新增案例。为了尽快应对突发事件,使得损失最小。本文研究了在庞大的案例库中尽快找到符合要求的案例的方法。对于智能建筑这类复杂,大型系统,不可能从理论出发,利用数学推理得出精确的数学模型,只能利用实验方法求得。本文创造性的提出了基于“黑箱”思想的智能建筑子系统的建模方法。所谓“黑箱”方法,即不去考虑系统的内部结构,考察系统的输入和输出的关系,利用实测数据和计算机计算来逼近模型。当突发事件发生,检索遍整个案例而无法找到符合要求的案例时,要求推理系统根据规则推理产生一个解决策略。本文讨论了智能建筑推理系统的具体建立方法和细节。
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