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1、基于Elman的空调预冷时间的预测系统计建惠 王可崇哈尔滨工业大学摘要：介绍了一种基于智能家庭控制系统的空调预冷时间的预测系统。该系统在不增加硬件设施的条件下，通过对空调房间系统模型的动态辨识，利用Elman神经网络预测空调系统的最佳预冷时间，并保存为神经网络的学习样本。关键词：智能家庭控制系统 Elman神经网络 动态辨识 预冷时间Time Forecast for Air-condition to Precool Based on the Elman-NNJi Jianhui Wang KechongAbstract:Inthis paper, a system which is used
2、 to forecast the time for air-condition to precool is introduced, based on the control system of intelligent building. By Elman-NN, without extrahardware, the system can forecast the best time for air-condition to precool and memorize it.Keywords: intelligent building system elman-NN dynamic discrim
3、inationprecool梅1 透 引糖言众随着留建筑桌业的俊兴起抹，建侮筑物版的能阿耗越散来越撒大，足欧美悲国家记的建称筑物流能耗亚都已屈占全安国总道能耗号的3旺0%恋左右福。而史在建宁筑物稿能耗无中空渡调的眯能耗慢约占孟到6扒5%养左右带1程高，节疫能问星题更修加突深出，江对于激能耗孙大户侄的建贡筑空遮调设凯备运茎行的叠节能购更为童人们肠所关缘注。寨从当访今世彩界空聪调节工能技悬术的堤发展衰状况廉来看郊，主稳要是饼通过僵以下碗几种访途径封来达犯到空异调建拳筑节花能的婶目的厨：1氧）选但择合盒适的图冷热僵源；持2）禽蓄冷颠空调酒的使纤用与荒电力个调峰档；3含）从娘空调址系统贵的运边行入僵手
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5、琴、人垃机接拖口等已几个在部分侄组成碗；底累层的碎功能父模块袍包括刮电力踏线通酿信接触口和论智能违控制呼模块感，主浑要负臭责控词制特爪定的翠电器竞的运丰行。座该系保统主袭要完普成对结自控杨、监双护系豪统、旺保安血防盗狡、报眼警等汉子系悔统的艇远程冤控制勇，还陶可以水根据透用户装的使喉用习交惯执性行对钓空调寸或热坏水器速等其声他需幼要提缸前运港行的停家用医电器切的预基测控征制，弦使得悠管理常更加戴协调椅方便偏。以丙空调圆为例换，该岭系统业可以地实现隔空调宗系统洗的最斯佳起岭停控每制，谈即在汤房间帅快要钉结束床使用漆时提凶前关笼闭空轧调，丽或在矛房间序使用背前提章前打趟开空将调，醒下面弄以提稀前打
6、雕开空央调为是例，制描述选该系候统的冶工作屿过程桨。欧2 酷 空滚调房欠间模衔型的捆建立音在实助际生瑞活中来，由视于空孝调室工的温店度受折室外粪温度宗、太洲阳辐怎射、烤室内覆设备伤、照票明、结人员通的散纵热以趣及换锡气次叙数等闪的影丹响，杠使得肆整个份房间谜成为饥一个蹈非常虾复杂亦的热亡力系级统，被很难候用精讨确的俗数学堆模型乏来描披述这昆一系冬统，攀因此识，为然了能域用数以学语富言来番描述童，对福空调角房间符作少彩量的璃简化削：围1）顾把整羡个房满间看兄成是偏个单窝容的降对象令，房匙间千内部竟处处命温度映分布烈均匀腿；书图1站施智能盈家庭娱控制柱器原泊理框慢图赞2）悠房间串内部贡的各时种电咐
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8、出营和墓的值磨3茎肃。委实际链上该梅过程滩就是并用一惯个结企构已铁知而介参数必未知婶的系衡统模礼型来甘描述壶空调霜系统喷的动缝态特邻性，饥并通闹过现被场采粥集的脉数据赠来求政得参妥数值队，以家求最须大程企度表啄现出骗空调耽系统占的动额态特帆性。订3 瑞 基酸于E答l犯ma捉n神屋经网膀络的敲预测跪算法浇目前报，对耽于空千调的秩预冷饺时间她，传溉统的化做法蜻是根秀据经屿验，绵设定像一个志较长昂的固丧定值兆，如养1 社h或片30策 m厉in兵，哀以能遥量的勾耗费要求得予满意播的制睡冷效削果，千但这狗种方伙法在绣一定峰程度渠上造娇成了瓜巨大谢的电龟能浪做费。唤虽然捎目前栋也有摩一些前关于贵空调永预冷
9、誓时间熟的预胡测的跟研究晓，如励静态氏最优帆法、习简化滥数学供模型坐法、许一元赶回归歼分析仰法等帅，这限些方仇法虽隔各有载特点划，但往由于之空调仆系统稀的复圾杂性乘和高杀时滞蜻性的甲限制粘，使像预测锤结果的都存惹在有男一定荣的误嗽差。冬本文稻所研北究的术空调副系统稼的预悔冷时衔间的驼影响抄因素着有以爬下几乏个：希房间图的体覆积、怀围护添结构虚、空苹调类施型、松设定亿温度芽、室仗外温紧度和茎室内箩温度蔽。显下然，胡对某滨一特查定的冒房间纳对象拒，体络积、驾围护考结构笛、空使调类茎型都要是固俯定的京，其丸预冷球时间布主要答取决晶于室舍内温杠度岁x嘉1府和室泊外温旬度病x俗2街，用绣函数屯关系认式表
10、新示就渡是存T忽op脚=事f 决(硬x谊1，嘴x肆2时)，酷因此渔，问闭题就概归结翅于衫f丸的求蝶解。薯由于煌空调忧系统内的多缓变量她、强递耦合饲、严非重非务线性乐等特捞点，透决定别了驰f幅难以何用普蚊通函犯数关叫系式搁来表趁示。库而人亲工神污经网绩络特桌有的巴非线蚕性、繁适应眠性信模息处吨理能料力，纱正好包克服疾了这饰一缺翻陷。腔在目降前流霉行的怒数种鞋神经竿网络手模型才中，弯BP赔算法情具有填较强守的适林应性估和学罢习功冷能，魔只要貌有合始适的裕隐层艺节点占，就顷可以群逼近氏任意破的非贿线性倚函数趋关系勺。但眉BP辽网络雅也有织不足厕之处质，如公所需亩的训荐练时透间较恩长，臭收敛夸速度聚慢
11、，痰只能烦实现胜非线摸性静佛态映占射，司不具安有动律态信棍息处秀理能插力，苗不适恩合动芹态系撒统的浩实时贿辨识死，不漏能有宰效利淡用历惰史学裕习样尼本等雾。而畅EL讯ma刑n网遮络在爹BP弃网络隙的基球础上胖，加系入内浓部反但馈信声号，群利用鞋内部走反馈鹊状态脂来描饭述系南统的足非线炉性动肿力学捕行为说4苏誉。为壁此，烈本系炒统采锻用E从lm奶an卸网络激来减办小预浅测的罗误差性。技E简l绝ma飞n网慎络是衣在前牧向网倍络的黄基础锄上将津隐层兄的输侨出反复馈到心联系加层而食得到馒的，坦其结播构如倚图2嘉所示纲。要图2饼秆E栏l芹ma治n网绕络结伙构泻设网祝络的滚外部种输入密为日u宪(淹k分-1
12、匙)，障输出胀为故y袭(屈k片)，娃其隐娃层的惠输出伐为搞x询(穴k姓)，秆则E侵l宁ma决n网旗络的部非线失性状晋态空承间可烛以用冷下面作的式高子来础表示倍：犁式中歼，廉W 瑞1拉、秩W 冒2讲、脆W杂3示分别例表示遍隐层烈到输共出层柴,输昌入层睡到隐公层，哭联系邀层到习隐层砍的连锦接权置值。怠g浩(雕放)是努输出你层神纸经元记的传决递函嫂数，均f该(双唯)茶是隐黎层神逗经元喉的传寇递函窝数，炒x蹈(矛k产)、墓x取c钢(轨k颂)、匹y绞(柏k环)分境别为内隐层巧、反奏馈层敬和输组出层锹的输福出。期0善唯1劲为自标连接接反馈咐增益江因子苏，当巾为0恶时，嗽为标孙准的辉E烈l偿ma怕n网刘络，
13、旋当江不为攻0时筹，为勺改进绑的E类lm跳an渗网络本。由疼其中许第二毙个式贪子可娱见，手依赖导于过荷去不游同时轿刻的牛和功，或娱者说味的计怨算是仁一个考动态戴递推安的过宴程，讨这就眯说明拿了反侨馈网筝络的晒时间翠特性薯。砌E戏l树ma无n的报误差就函数迹定义缎为：历为第材步系升统的律实际进输出绣，将代E男对连竟接权述分别告求偏他导，脾由梯眼度下愧降法炉可得昂E造l椒ma没n网墨络的阀算法参为央式中朴：陈的学报习步穗长。过4 锹 空达调预茎冷时料间的坟预测脉在本务系统洽中，礼空调巷的控黑制主祖要通洒过智鸦能控肤制模亿块，浊该模崭块的诞核心寨是一喉片F采PG堵A，窃神经燕网络榆控制衰算法擦用V六
14、HD租L语茶言编轿写，纱和历射史样贸本数膜据一玻起保廉存在桐FP枝GA雕外的采RO揉M中补；室木内外裕的温册度由购传感御器记存录并果通过抄电力眼线传芹送到愁FP繁GA狡中，唐通过际软件倒编程谣产生归指令遭信号锦，经渔放大普电路服放大脆后实湖现继巡电器尖导通鼠和关算断，地从而会实现探空调佳的开许机和并关机条，如响图3蚂所示玉。同燕时，重该系阳统也弦可以救人为吼设定奋空调夸提前莫开机棒的时狭间，栏或者团通过节控制曲器自钞主学违习，对合理莲预测属空调辞的提汉前开缓机时治间。尼图3酷你空调畏系统真的智红能控沿制模中块夫该智举能模嫌块的外学习或过程骆为：善设置场每天愁下午度4点很半为士预测雄开始绵时间仪
15、（系父统进窃行运姑算的呢时间睬极短暮，可毛以忽获略不狗计）透，咱空调鉴房间极的模猎型可游以通甲过兽4点绸半诸之前目采集营的低和欺的值埋来确部定。趋假设牛在当真前时沃刻林t隙1喜空调素开机佩，通茅过在腿线采恶集当锄前梁和梳的值妖，输璃入到韵空调会模型员，得卡到室同内温杂度凭T贤n览的值演；直孩到室维内温遣度设T章n渣到达盘26依语（非人体催的舒祝适温络度区蚕间为诞25纵牌1骗浊，空式调习的设赤定温裕度为捏26南贸）法，设图为时当刻真t敲2多，则锡得到泡空调松开机藏到室接内温刚度下兽降到边26稳塔的这境一段因时间咱，作非为神捧经网流络的赵样本宋输出谋；忍以室逆内外肯温度转x躲1渗、耗x奔2蚁以及撞
16、它们烦的导劣数相、保作为秆神经煎网络盯的输抖入，献按照晕给定捎的误乒差要允求训览练E制l穴ma唇n神夺经网遗络，翼每训贤练一尸次重沃新初长始化艰权值冠和阀葬值，涛直到绑神经隙网络沟的输衔出与漠样本多的误庙差在百给定飞的范率围内倾（以屿上过展程均川在F栋PG耻A中掌完成竟）。左神经朽网络蠢训练按完成顿以后摄，就扒可以质按照执给定反的策言略来昨预测医空调螺的开从机时摘间，苏由此担得到衣其中购某一廉天的有温度紧记录购如图院4所污示，繁图4碑为早刮上8畏点到队下午耕5点弯室内被外温浇度曲禽线。耕图5裂为下后午4背点到禾5点敞的室驱内外攀温度侮曲线捎，从锻图5贿可以已看出片，当峡在1哀6：师40纳左右炎空调啊开机樱时，绝经过医预冷骑以后拐，在迁17创：0练0时气室内欺温度分刚好份达到殊26劝霉，正笨好达渡到预顶期的娱效果译，之商后空既调进魄入正雄常工撞作状纱态。变图4抹矿早上伪8点阅到下星午5
