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車輛空調(diào)系統(tǒng)的自適應(yīng)智能控制

車輛空調(diào)（AC）系統(tǒng)的效率受諸多因素影響，如路況信息、外界環(huán)境和駕駛習(xí)慣等。本文設(shè)計了能量管理系統(tǒng)，其特點是基于自適應(yīng)智能空調(diào)控制器，實現(xiàn)不同道路負(fù)荷下的正常工作。為獲取自適應(yīng)模糊控制器，須考慮模糊集合隸屬函數(shù)大小、隸屬函數(shù)位置、權(quán)重和鏈路值。

首先，建立空調(diào)模型，主要包括進(jìn)氣口、送風(fēng)機、冷凝器、艙室、送氣口和空氣循環(huán)通道。用性能系數(shù)（COPref）反映空調(diào)系統(tǒng)的效率。

式中，COPref為空調(diào)的性能系數(shù)；Q為輸出熱量；W為輸入能量。

然后，建立環(huán)境模型并考慮循環(huán)工況。環(huán)境模型主要包括環(huán)境條件、駕駛員駕駛行為和用電需求預(yù)測系統(tǒng)。為建立閉環(huán)控制系統(tǒng)，考慮了艙室溫度、濕度和CO2濃度等參數(shù)?；趲в杏秒娦枨箢A(yù)測系統(tǒng)的模糊空調(diào)控制器（FAC-LA）和智能控制策略的智能控制系統(tǒng)，其控制策略分為瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩部分。智能控制系統(tǒng)實際為自適應(yīng)模糊推理系統(tǒng)（ANFIS），該系統(tǒng)是一個多層自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理系統(tǒng)，包括5個層面，根據(jù)混合學(xué)習(xí)方法完成不同節(jié)點函數(shù)的學(xué)習(xí)和參數(shù)調(diào)整。

基于瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)工況，對帶有用電需求預(yù)測系統(tǒng)的模糊空調(diào)系統(tǒng)和自適應(yīng)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行了模擬仿真。分析了這兩種控制系統(tǒng)的特點。結(jié)果表明，相比帶有用電需求預(yù)瞄系統(tǒng)的模糊控制空調(diào)，自適應(yīng)智能空調(diào)系統(tǒng)可節(jié)省約1%的能耗，實現(xiàn)了在不同環(huán)境條件下，通過對空調(diào)、送風(fēng)機、進(jìn)風(fēng)口和循環(huán)通道的控制，可為室內(nèi)提供適宜的溫度和良好品質(zhì)的空氣。

刊名：Applied Thermal Engineering（英）

刊期：2013年第51卷

作者：Hamid Khayyam

編譯：張振偉