水源热泵系统的非线性动态模型和节能优化控制问题研究

利用水源热泵（WSHP）对建筑物进行供暖空调和对工业余热回收是国内外近年来发展最快、研究最多的应用方式之一，并且系统容量日趋大型化、结构复杂化，对系统的动态特性、节能最优运行问题都需要开展必要的研究。至今，尚没有大型WSHP系统完善的动态数学模型，或所得模型不适用于求解动态控制策略；节能运行最优控制方面的研究成果更少，且对非线性动态数学模型求解最优策略的算法存在缺陷，在系统动态波动范围较大时，所得控制策略不但不能保证系统节能运行，还可能使系统失去稳定。因此，本课题拟深入研究WSHP系统特别是大容量复杂结构WSHP系统的运行机理、建立动态数学模型；利用微分几何理论实现非线性数学模型的全局线性化；利用最优控制原理并结合UVA（非确定性矢量调整法）求解鲁棒、最优控制策略，最终实现WSHP系统的稳定、节能运行。