基于变频通风地铁环境控制系统的研究和辨识

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1、摘要地铁系统本身是投资巨大，运行成本很高的设施，而环控系统又是地铁系统中耗资巨大的环节。“十一五”规划提出节能20％要求。随着地铁环境控制系统研究的发展，课题的研究重点已经从注重舒适性和安全性转移到节能方面。节能控制与调节质量的优劣主要取决于控制算法的选择及设计。在硬件条件确定的前提下，算法的优劣将直接影响整个系统运行的稳定性。我国的地铁环控研究起步较晚，相应的模型研究更加滞后。结合控制器设计的控制模型研究还处在探索阶段。针对地铁环境控制系统设计，控制模型的深入研究将会给以节能为目标的智能控制算法的引入指明方向。论文以控制系统的

2、设计开发过程为主线，将设计过程分为实验仿真阶段；现场实验环境的改造阶段；实验测试阶段。首先，分析了地铁车站能耗及节能要求，以及地铁环境控制系统的组成结构。以上海轨道交通四号线浦电路地铁站为实验对象进一步分析介绍了地铁环境控制系统。其次，在项目研究初期缺少实测数据的情况下，结合浦电路地铁站的土建图，依靠热平衡原理，利用机理法推导出浦电路站模型的传递函数。阐述了机理模型的应用，能够为控制算法的研究提供理论支持，并分析了局限性。再次，分析了浦电路地铁站的温度场分白模型，为浦电路站变频控制的实验环境改造提供了理论依据。文中从系统设计角度

3、对浦电路站的环控系统改造方案做了简要分析。在项目研究的现场调试阶段，利用实测数据，运用BP神经网络拟合浦电路地铁站的环境控制系统模型。并对拟合模型进行了仿真研究，效果良好，为控制系统的优化提供重要支持。关键词：地铁坏控，变频节能，机理模型，神经网络，系统辨识ABSTRACTSubwaysystemitselfisahugeinvestmentwithhighrunningcost，however,theMetroEnvironmentalControlSystemistheellol'nlousaspectofenergycos

4、t．The‘1lthFive—Year’Planputforwardtheenergy—savingrequirementswith20％down．WiththerapiddevelopmentoftheresearchonMetroEnvironmentalControl，energy-savingbecomeakeysubjectforresearch．Thequalityofenergy-savingcontrolandregulationdependsonthechoiceofcontrolalgorithmanddes

5、ign，andcontrolalgorithmwilldirectlyaffecttherunningstabilityoftheentiresystem．China’SMetroEnvironmentalControlresearchbeganratherlate．However,themodelresearchWaSmoreserious．Controllerdesigncombinedwithcontrolmodelisstillintheexploratorystage．InviewoftheMetroEnvironme

6、ntalControlSystemdesign，modelresearchwillprovidetherightdirectionfortheresearchofenergy-savingalgorithm．Thearticleconsiderstheprocessofcontrolsystemdesignasthemainline，whichcouldbedividedintostagofsimulation，on—sitereformandexperimentaltesting．Firstofall，thearticlean

7、alyzedtheenergycostofmetrostationandtheenergyrequirementsofenergy—saving．Thestructureofmetroenvironmentalcontrolsystemwasintroduced，andthePudianmetrostationwasanalyzedindetail．Secondly,thedatawasgreatlessintheinitialstageoftheproject，theheattransfermechanismmodelwasw

8、ellappliedtotheresearchoncontrolalgorithmaccordingtotheconstructionplansofthePudianmetrostation．Theapplicationofthemechanismmodelwa