基于广义预测控制的变风量空调末端仿真与控制研究的任务书任务书一、课题背景变风量空调系统在现代建筑中得到了广泛的应用。在空气处理系统中，末端通常是一个房间，其空气温度和湿度由空调末端系统维护，而末端系统又由一个混合空气箱（MAC）控制。该MAC通过空气温度和湿度传感器测量进入混合空气箱的回风温度和新风温度，综合计算出出口空气温度和流量，以保持室内舒适。广义预测控制（GPC）是一种非线性控制策略，通常用于控制多变量系统。在这种控制中，系统的过去和未来都用于计算控制器的输出。由于GPC考虑了未来的影响，因此该方法能够更精确地控制系统，并提供更好的鲁棒性和稳定性。二、研究目的和内容本课题旨在探究基于广义预测控制的变风量空调末端仿真与控制方法。研究内容包括以下三方面：1.基于MATLAB/Simulink平台建立变风量空调末端仿真模型，包括空气箱、降温和加湿、混风和排风等子系统，并测试模型的准确性和可靠性。2.考虑系统的非线性特性和多变量控制难度，采用广义预测控制方法设计混合空气箱控制器，以保证室内舒适度和能量效率。3.进行仿真实验并分析结果，比较广义预测控制方法和传统PID控制方法的性能和优势，确定控制器的最优参数和适用范围。三、研究方案和时间进度1.前期准备阶段（1月）：1）确定研究方向和课题，制定任务书和工作计划；2）收集相关文献资料，了解变风量空调系统的工作原理和控制方法；3）了解广义预测控制理论，对其进行深入研究。2.仿真建模难度（2月）：1）研究空气箱子系统、降温和加湿、混风和排风等子系统，并思考使用MATLAB/Simulink平台建立对应的仿真模型；2）设计编码脚本，实现空气箱子系统、降温和加湿、混风和排风等子系统的动态建模；3）通过建模仿真，测试模型的准确性和可靠性，并进行验证和优化。3.广义预测控制与模型优化（3月）：1）研究广义预测控制方法和实现过程，对其进行深入理解；2）设计控制器模型，并优化设计以进行更好的控制；3）采用该控制器优化模型并进行仿真验证。4.仿真实验及分析（4月）：1）设计仿真实验，并比较控制器的性能和优势；2）在SIMULINK中通过模拟实验进行仿真验证；3）对实验结果进行分析，并确定控制器的最优参数和适用范围。5.编写学位论文及答辩（2月）：1）在论文撰写方面对该课题进行综合分析；2）参加答辩，展示出工作成果。四、研究现状的评估本课题旨在探索基于广义预测控制的变风量空调末端仿真与控制方法，并比较该方法与传统PID控制的性能和优势。该课题需要完成对空气箱子系统、降温和加湿、混风和排风等子系统的动态建模和设计广义预测控制器的任务。我们预计该课题将具有以下贡献和成果：1）研究得出适用于变风量空调末端的广义预测控制方法；2）通过实验与仿真，发现广义预测控制方法的性能、精度更优于传统PID控制，且能耗更低；3）研究得出关于课程内容的论文，并进行答辩。