使用多个单变量极值搜索控制器的具有多变量优化的暖通空调系统技术方案

用于建筑的暖通空调系统包括设施和多个单变量极值搜索控制器(ESC)。所述设施包括可操作以影响建筑的环境条件的暖通空调设备。每个单变量极值搜索控制器被配置为用不同的激励信号干扰不同的操纵变量，并将操纵变量作为经干扰的输入提供给设施。所述设施使用多个经干扰的输入来同时影响性能变量。所述单变量极值搜索控制器被配置为估计性能变量相对于每个操纵变量的梯度，并通过独立地调整操纵变量来独立地使梯度趋向于零。

【技术实现步骤摘要】
使用多个单变量极值搜索控制器的具有多变量优化的暖通空调系统相关申请的交叉引用本申请要求于2016年10月3日提交的美国专利申请No.15/284,468的权益和优先权，这是于2016年3月24日提交的美国专利申请No.15/080,435的部分继续申请，后者要求于2016年2月18日提交的美国临时专利申请No.62/296,713的权益和优先权。这些专利申请中的每一个的全部公开内容通过引用并入本文。
本专利技术包括一种使用多个单变量极值搜索控制器的具有多变量优化的暖通空调系统。
技术介绍
本公开总体涉及极值搜索控制(ESC)系统。极值搜索控制是一类自优化控制策略，这种自优化控制策略可以动态地搜索系统的未知和/或时变输入，用于优化某个性能指标。极值搜索控制可以被认为是通过使用抖动信号进行梯度搜索的动态实现。系统输出y相对于系统输入u的梯度可以通过轻微干扰系统操作并且施加解调措施来获得。通过使用闭环系统中的负反馈环使梯度趋向于零可以获得系统性能的优化。极值搜索控制是一种不基于模型的控制策略，这意味着极值搜索控制不需要用于受控系统的模型来优化系统。具有不可分离变量的多变量优化可能是使用极值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于建筑的暖通空调(HVAC)系统，所述暖通空调系统包括：包括暖通空调设备的设施，所述暖通空调设备可操作以影响建筑中的环境条件；第一单变量极值搜索控制器(ESC)，被配置为用第一激励信号干扰第一操纵变量，并将所述第一操纵变量作为第一经干扰的输入提供给设施；以及第二单变量极值搜索控制器，被配置成利用第二激励信号干扰第二操纵变量，并将所述第二操纵变量作为第二经干扰的输入提供给所述设施；其中所述设施使用上述两个经干扰的输入来同时影响性能变量，并且所述两个单变量极值搜索控制器被配置为接收与来自所述设施的反馈相同的性能变量；其中所述第一单变量极值搜索控制器被配置为估计所述性能变量相对于所述第一操纵变...

【技术特征摘要】
2016.10.03 US 15/284,4681.一种用于建筑的暖通空调(HVAC)系统，所述暖通空调系统包括：包括暖通空调设备的设施，所述暖通空调设备可操作以影响建筑中的环境条件；第一单变量极值搜索控制器(ESC)，被配置为用第一激励信号干扰第一操纵变量，并将所述第一操纵变量作为第一经干扰的输入提供给设施；以及第二单变量极值搜索控制器，被配置成利用第二激励信号干扰第二操纵变量，并将所述第二操纵变量作为第二经干扰的输入提供给所述设施；其中所述设施使用上述两个经干扰的输入来同时影响性能变量，并且所述两个单变量极值搜索控制器被配置为接收与来自所述设施的反馈相同的性能变量；其中所述第一单变量极值搜索控制器被配置为估计所述性能变量相对于所述第一操纵变量的第一梯度，并且所述第二单变量极值搜索控制被配置为估计所述性能变量相对于所述第二操纵变量的第二梯度；其中所述单变量极值搜索控制器被配置为通过独立地调整所述第一和第二操纵变量来独立地使所述第一和第二梯度趋向于零。2.根据权利要求1所述的暖通空调系统，其中，所述第一和第二激励信号是包括非周期信号、随机游走信号、非确定性信号和非重复信号中的至少一个的随机激励信号。3.根据权利要求2所述的暖通空调系统，其中，所述单变量极值搜索控制器中的每一个包括：随机激励信号发生器，被配置为产生所述随机激励信号之一；以及反馈控制器，被配置为通过调整所述操纵变量之一来使所述性能变量的估计梯度中的一个趋向于零。4.根据权利要求1所述的暖通空调系统，其中，所述设施包括以下至少一个：多输入单输出(MISO)系统，提供所述性能变量作为来自所述设施的单个输出；或者多输入多输出(MIMO)，提供所述性能变量和多个其它变量作为来自所述设施的输出。5.根据权利要求1所述的暖通空调系统，其中：所述第一梯度是使所述性能变量与所述第一操纵变量相关联的第一归一化相关系数；并且所述第二梯度是使所述性能变量与所述第二操纵变量相关联的第二归一化相关系数。6.根据权利要求1所述的暖通空调系统，其中，所述单变量极值搜索控制器中的每一个被配置为执行递归估计过程以估计所述性能变量的梯度之一。7.根据权利要求1所述的暖通空调系统，还包括多个附加的单变量极值搜索控制器，每个单变量极值搜索控制器分别对应于不同的操纵变量，其中所述多个附加的单变量极值搜索控制器中的每一个被配置为估计所述性能变量相对于相应的操纵变量的梯度，并且通过独立地调整所述相应的操纵变量来独立地使所述梯度趋向于零。8.一种用于建筑的暖通空调(HVAC)系统，所述暖通空调系统包括：包括暖通空调设备的设施，所述暖通空调设备可操作以影响建筑中的环境条件；第一组单变量极值搜索控制器(ESC)，被配置为在第一操作模式下工作时提供第一组操纵变量作为所述设施的输入；第二组单变量极值搜索控制器，被配置为在第二操作模式下工作时提供第二组操纵变量作为所述设施的输入；和多变量极值搜索控制器，被配置为响应于检测到从所述第一操作模式到所述第二操作模式的过渡而从所述第一组单变量极值搜索控制器切换到所述第二组单变量极值搜索控器制。9.根据权利要求8所述的暖通空调系统，其中，所述单变量极值搜索控制器中的每一个被配置为通过执行单独的单变量极值搜索控制过程来独立地优化所述操纵变量中的一个。10.根据权利要求9所述的暖通空调系统，其中，所述单变量...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂莫西·I·索尔兹伯里，约翰·M·豪斯，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US