亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        空調(diào)PMV指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

        2014-04-26 15:30:09孫曉彤
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年13期

        孫曉彤

        摘 要:以前的空調(diào)控制系統(tǒng),只有空氣溫度、濕度的調(diào)節(jié),很難滿足人們的需要。根據(jù)熱舒適理論、熱舒適指數(shù),提出了新的空調(diào)控制方案——用熱舒適指標(biāo)來調(diào)節(jié)參數(shù)。六個影響因素作為輸入?yún)?shù),PMV值作為輸出。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有高度的適應(yīng)性、在線自學(xué)習(xí)的能力,可以逼近任意非線性映射。用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,可以得到空調(diào)的控制系統(tǒng)輸入輸出的模型,實(shí)現(xiàn)智能控制。

        關(guān)鍵詞:空調(diào);PMV;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

        引言

        改善經(jīng)濟(jì)狀況,提高中國的生活水平,逐步推動家用空調(diào)的發(fā)展,使其更普遍。此時需要空調(diào),營造出更舒適,而不再是滿足于簡單的溫度控制,這對空調(diào)整體控制有很高要求。

        在穩(wěn)定狀態(tài)下,溫度是由六個因素干預(yù),分別包括輻射溫度,空氣溫度和濕度,房間里空氣的更新速度,人類活動的水平和穿衣量來決定。輻射溫度,為屋子里的平均溫度;人類活動量,為人員新陳代謝、機(jī)械動作量;衣服保溫度,服裝的熱阻值、裸露和表面面積之間選擇比值表示。熱舒適性指數(shù)是指人類熱舒適和其他影響因素,如內(nèi)部溫度、濕度,以及它們之間關(guān)系的綜合效果,并且和計(jì)算方法、公式有關(guān)。

        在丹麥科技大學(xué),F(xiàn)anger教授,研究了熱舒適方程,以確定熱舒適指數(shù)[1]的熱舒適性方程,該指數(shù)為任意環(huán)境變量組合產(chǎn)生,任意給定的,預(yù)先設(shè)置好投票,并作為所謂的PMV的目標(biāo)控制器。Fanger認(rèn)為,在溫暖的環(huán)境中舒適的三個基本條件,如:(1)實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的人體熱平衡,存儲溫度S=0;(2),皮膚的平均溫度保持舒適的水平;(3)身體出汗率,以達(dá)到最佳的條件下,是汗液代謝率的函數(shù)??傊瑹崾孢m性的問題如下:

        這里M指的是人體新陳代謝率(W/m2);?濁是人體的機(jī)械效率;H指皮膚熱負(fù)荷(W/m2); fcl為衣服面積系數(shù);Icl衣服的基本熱阻值;C是人體表面跟環(huán)境之間的熱交換(W/m2);Pa指空氣蒸汽壓(KPa);ta指空氣溫度(℃);tcl指衣服表面溫度;tr為平均輻射溫度,(℃)。

        PMV指數(shù)跟這六個因素之間的關(guān)系如下:

        這里W指活動量,通常情況下該值為0(W/m2);Pa為人體所處空氣環(huán)境時候,里面的水蒸汽氣壓;hc指熱交換系數(shù)W/(m2·℃);Va是空氣流速(m/s)。

        1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在PMV值中的應(yīng)用

        簡言之,不同的參數(shù)之間聯(lián)系具有挑戰(zhàn)性、計(jì)算出的PMV指標(biāo)[2]關(guān)系復(fù)雜,很難找到一種簡單的方法來計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)果。

        1.1 設(shè)計(jì)輸入層和輸出層

        PMV是由六個因素決定的,所以輸入層為六大類,包括平均輻射溫度,室內(nèi)空氣溫度,濕度,風(fēng)速,人的活動量和衣服量。PMV值在輸出層僅一個,從而使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出層,僅此一個。因此,對于輸入層有六維,輸出層有一維。

        1.2 網(wǎng)絡(luò)隱層的選擇

        輸入層包括至少一個隱藏層,線性輸出層一個,因此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以逼近任一個有理函數(shù)。如果增加隱含層的功能,以減少誤差,以達(dá)到更高的精度,同時也使得網(wǎng)絡(luò)更加復(fù)雜,并增加了訓(xùn)練期間的權(quán)值。有效性、準(zhǔn)確性綜合考量,使用三層網(wǎng)絡(luò)。

        1.3 隱層神經(jīng)元的選擇

        根據(jù)建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),隨機(jī)選取神經(jīng)元個數(shù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)定數(shù)量,最終,得到每一層的適當(dāng)數(shù)量為6,21,1。

        1.4 初始權(quán)值的選擇

        PMV指標(biāo)是復(fù)雜的非線性項(xiàng)可以用一段時間的訓(xùn)練使其收斂,是否能達(dá)到局部最小值,初始權(quán)值起著重要的作用。我們希望,當(dāng)所積加的輸入對于每個神經(jīng)元,其值接近零,那么學(xué)習(xí)最初就非平坦進(jìn)行。因此,初始權(quán)值在通常情況下,隨機(jī)且相對較小。如果輸入神經(jīng)元q,初始權(quán)值可以被放置[-2/q,2/q]之間,從而確保從一開始,對于學(xué)習(xí)就是在函數(shù)激勵最大的地方。

        1.5 學(xué)習(xí)步長的選擇

        如果決定的學(xué)習(xí)步長比較小,網(wǎng)絡(luò)誤差函數(shù)E是要達(dá)到最小。但是,如果步長太小,學(xué)習(xí)時間會延長,這會使得學(xué)習(xí)過程變得緩慢,如果局部極小值在誤差函數(shù)中過多,將使得網(wǎng)絡(luò)停滯或至少局部最小。如果學(xué)習(xí)的步長很大,權(quán)值變化加快,同時收斂速度也會變快。然而,如果學(xué)習(xí)步長過大,算法可能是不穩(wěn)定的,甚至沒辦法收斂。因此,根據(jù)問題性質(zhì)和PMV模型,我們選擇0.75為第一個步長。

        2 BP神經(jīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造和仿真

        2.1 網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建和初始化

        建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),第一步,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)對象并賦初始值,我們可以用MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱函數(shù)newff創(chuàng)建一個可訓(xùn)練的單隱層BP網(wǎng)絡(luò),其語法為:

        net=newff(PR,[S1,...,Sn],{TF1,…,TFn},BTF,BLF,PF)

        [S1,…,Sn]是一個數(shù)組,包括每一層神經(jīng)元的數(shù)量,這里每一層BP神經(jīng)元的個數(shù)為6,21,1,即S1=6,S2=21,S3=1;每一層網(wǎng)絡(luò)的加權(quán)函數(shù)是dotprod;輸入函數(shù)是netsum;(TF1,…,TFn)為各層神經(jīng)元的傳遞函數(shù),這里用到“tansig”函數(shù),是把神經(jīng)元的輸入范圍從(-∞,+∞)映射到(0,1);BTF用于指定網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練函數(shù)名字,此刻用到tranlm;BLF是權(quán)值和閾值的學(xué)習(xí)函數(shù),采用learngdm;PF是網(wǎng)絡(luò)操作模式的表征,這里用最小誤差平方、可微函數(shù)mse。

        2.2 網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練

        MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱中有許多BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的函數(shù),文章中我們采用trainlm函數(shù),它的語法是[net,tr]=trinlm(net,Pd,TL)。此處,net指初始化后的網(wǎng)絡(luò);tr是每一步長的網(wǎng)絡(luò)性能[6]在訓(xùn)練過程中的記錄;Pd指訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)中的輸入樣本;TL指訓(xùn)練中的輸出樣本。

        2.3 網(wǎng)絡(luò)模型的模擬

        BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練后需驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)性能。驗(yàn)證開始時,使用sim函數(shù)來模擬訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),此時新的網(wǎng)絡(luò)輸入為pnew,網(wǎng)絡(luò)對象是net,輸出是anew,語法如下:

        [anew]=sim(net,pnew)

        可以得到訓(xùn)練結(jié)果:

        TRAINLM,Epoch0/500,MSE 1.10637/0.0001,Gradient 128.394/1e-010

        TEAINLM,Epoch25/500,MSE0.000790584/0.0001,Gradient 0.67388/1e-010

        TRAINLM,Epoch36/500,MSE8.7715e-005/0.0001,Gradient 0.01

        71647/1e-010

        TRAINLM,Performancegoalmet.TRAINLM,Performance goal met.

        圖1是訓(xùn)練誤差收斂曲線,訓(xùn)練到36步時,網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到預(yù)期目標(biāo),并且能得到較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

        3 結(jié)束語

        這樣的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測,可以用來控制空調(diào)系統(tǒng),我們需要將空調(diào)系數(shù)隨著PMV指標(biāo)調(diào)整,就可以實(shí)現(xiàn)一個舒適的環(huán)境。

        參考文獻(xiàn)

        [1]申歡迎.基于PMV指標(biāo)的舒適空調(diào)模糊控制系統(tǒng)仿真研究[D].西安交通大學(xué),2004.

        [2]劉謹(jǐn).基于PMV指標(biāo)的空調(diào)系統(tǒng)舒適控制研究[D].湖南大學(xué),2003.

        [3]朱凱,王正林.精通MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[M].電子工業(yè)出版社,2010.

        [4]孫增圻.智能控制理論與技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社,2004.

        [5]董長虹.MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用[M].國防工業(yè)出版社,2005.

        [6]李成利,黃存柱,常軍.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在PMV指標(biāo)控制中的應(yīng)用研究[J].微型機(jī)與應(yīng)用,2010.

        激情第一区仑乱| 黄色潮片三级三级三级免费| 中国亚洲一区二区视频| 三级网站亚洲三级一区| 亚洲人成网77777色在线播放| 日本午夜精品理论片a级app发布| 精品欧美乱子伦一区二区三区| av毛片在线播放网址| 99国产精品久久一区二区三区| 7m精品福利视频导航| 国产乱子伦农村叉叉叉| 亚洲狠狠婷婷综合久久| 91精品欧美综合在线观看| 国产视频一区2区三区| 日本一二三区视频在线| 在线观看国产精品日韩av| 亚洲午夜无码久久久久软件| 久久伊人亚洲精品视频| 成人国产精品一区二区网站公司| 亚洲精品免费专区| 无码av免费精品一区二区三区| 精品国产乱码一区二区三区| 久久精品国产亚洲av网| 一本色道久久爱88av| 中文字幕亚洲乱码熟女一区二区| 亚洲综合偷自成人网第页色| 国产一级片内射在线视频| 一二三区亚洲av偷拍| 人人妻人人爽人人澡人人| 日韩AV有码无码一区二区三区| 久久亚洲一区二区三区四区五| 麻豆国产精品久久人妻| 九色九九九老阿姨| 久久久无码一区二区三区| 色琪琪一区二区三区亚洲区| 日本在线观看三级视频| 三年片免费观看影视大全视频| 国产一区日韩二区欧美三区| 国产一区二区精品av| 色哟哟亚洲色精一区二区| 成人午夜性a级毛片免费|