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J-GLOBAL ID：201702269359154913   整理番号：17A1488011

建築物のためのモデル予測制御性能に及ぼすコントローラモデルの複雑さの影響【Powered by NICT】

Impact of the controller model complexity on model predictive control performance for buildings

著者 (5件)： Picard Damien (KU Leuven, Department of Mechanical Engineering, Leuven, Belgium) ,  Drgona Jan (Slovak University of Technology in Bratislava, Radlinskeho 9, SK-812 37 Bratislava, Slovak Republic) ,  Kvasnica Michal (Slovak University of Technology in Bratislava, Radlinskeho 9, SK-812 37 Bratislava, Slovak Republic) ,  Helsen Lieve (KU Leuven, Department of Mechanical Engineering, Leuven, Belgium) ,  Helsen Lieve (EnergyVille, Thor Park, Waterschei, Belgium)
資料名： Energy and Buildings  (Energy and Buildings)
巻： 152  ページ： 739-751  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0199A  ISSN： 0378-7788  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 建築物における暖房,換気および空気調和(HVAC)のためのモデル予測制御(MPC)は,建物外面とそのHVACシステムの正確なコントローラモデルを必要とする。コントローラモデルは典型的にはブラックあるいはグレーボックスシステム同定によって得られたまたはホワイトボックスモデル化アプローチを使用している。しかし,良好なMPC性能を得るために各法によるモデルの複雑さの必要なレベルは事前に未知の,系統的方法または最適複雑性を示す例が利用可能である。本論文では,与えられた建物の最適制御性能を得るために必要なコントローラモデルの複雑さを系統的に調べた。一六室住宅は,建物エネルギーシミュレーションソフトウェアを用いて詳細にモデル化した。建築モデルを用いて,線形化された線形時不変(LTI)状態空間モデル(SSM)を得ることであると制御性能の上限は,コントローラとプラントモデルとしてSSMとMPCを用いて計算した。SSM(250以上の状態を含む)の精度は,平衡化打切モデル次数低減法を用いて4年から100年までの範囲の異なる次数への状態数を減少させることにより減少した人工的である。これらコントローラモデルを用いたMPCの性能を,標準MPC定式化(S MPC)とオフセットフリー定式化(OSF MPC)とルールベース制御装置(RBC)の性能と上限と比較した。法は高レベルの断熱と軽量化構築のための同じ家モデルのための反復である。本報では,モデルは各領域を別々にモデル化する状態の最小値を含む,領域を分離する壁と床も正確なカットオフ周波数を持つ低域通過フィルタとして作用するに充分な状態を持つべきであることを示した。状態の最小数は,建物質量含有量と共に増加した。調べた6室住宅の場合,20状態の代わりに最小30状態の制御装置モデルを用いたMPCによって達成された熱的快適性はエネルギー消費の有意な増加,良好なMPC性能を最もブラックとグレイボックスシステム同定手法により用いられるためよりも有意に多い数の状態を持つコントローラモデルが必要であることを示すことなく因子2 6で改善された。状態の最小必要数は低い選択される可能性があるOSF MPCは,既存のMPCの代わりに使用した。しかしながら,貧弱なコントローラモデル(高モデル不整合)を使用した場合,OSF MPCはエネルギー消費を著しく増加させる可能性がある。さらに,コントローラモデルはLTIモデルであるならば,この論文では,高密度法を用いることで,MPC最適化問題を解くために必要なCPU時間は,コントローラモデルの状態数に依存しなくなることを示した。コントローラモデルは,最適化の計算時間を増加させずに正確な予測を生成するために必要な,複雑である。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： システム同定 ,  最適化問題 ,  エネルギー消費 ,  線形性 ,  CPU時間 ,  モデリング ,  HVAC ,  定式化 ,  最適制御 ,  *制御装置 ,  最適化 ,  低域フィルタ ,  *モデル ,  ソフトウェア
準シソーラス用語： *モデル予測制御 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 建築気候制御 ,  Optimization ,  モデル予測制御 ,  モデル次数低減 ,  コントローラモデル

分類 (3件)： 建築環境一般  (RB02010T) ,  エネルギー消費・省エネルギー  (LD01000B) ,  建築設備一般  (RB06010V)

タイトルに関連する用語 (5件)： 建築物 ,  モデル予測 ,  制御性能 ,  コントローラ ,  モデルの複雑さ