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智能控制技術(shù)的建筑研究論文
摘要：隨著(zhù)生活質(zhì)量的提高，人們對建筑內部功能的要求逐漸增多，建設具有多功能的智能建筑已經(jīng)成為一種不可阻擋的趨勢。文章闡述了智能控制技術(shù)與傳統控制技術(shù)的區別，介紹了幾種具有代表性的智能控制技術(shù)，分析如何將這些技術(shù)應用在智能建筑中。
關(guān)鍵詞：智能控制技術(shù)；智能建筑；研究
前言
智能控制技術(shù)最先應用于工業(yè)領(lǐng)域，為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)了巨大的變化。隨著(zhù)電子科技以及信息技術(shù)的發(fā)展，智能控制技術(shù)邁進(jìn)了新階段，人們將其應用到了更多領(lǐng)域。智能建筑就是以智能控制技術(shù)作為支持，為人們設計出更加舒適、安全、節能、環(huán)保、便利的建筑環(huán)境。
1智能控制技術(shù)概述
1.1智能控制技術(shù)與傳統控制技術(shù)的區別
航天控制領(lǐng)域、交通運輸領(lǐng)域、通信工程領(lǐng)域等各個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展導致這些系統的控制任務(wù)變得更急復雜、控制對象的穩定性較差、有著(zhù)非線(xiàn)性的特征。這些特點(diǎn)為控制系統提出了更高的要求，傳統的控制技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足這些要求。相比之下，智能控制技術(shù)具有以下特點(diǎn)：首先，在理論基礎上，傳統控制系統的處理方法一般都是定量處理，對于知識的學(xué)習也比較精確。智能控制系統所使用的方法一般都是符號加工，對于知識的學(xué)習更加側重于積累一些非精確的知識。其次，從應用層面上來(lái)講，傳統控制系統一般只能夠控制一些大的系統或者對一些比較簡(jiǎn)單的過(guò)程進(jìn)行控制。而智能控制系統則能夠對一些比較復雜、具有一定不確定性或者是一些高度非線(xiàn)性的過(guò)程進(jìn)行控制。最后，從性能層面來(lái)講，傳統控制方法對性能指標的要求比較嚴格，但是智能控制對性能指標沒(méi)有明確要求，而是更加側重是否達到目的。
1.2智能控制技術(shù)的代表性方法
智能控制技術(shù)有以下幾種代表性方法：第一，模糊控制方法。這種方法的原理是將機器人作為載體，模擬人的控制過(guò)程。這種方法不需要依據非常精確的數學(xué)模型，而是依據經(jīng)驗對數據的規律進(jìn)行總結，形成模糊的數學(xué)模型，依據這個(gè)模型對于非線(xiàn)性系統進(jìn)行控制，這種控制方式的優(yōu)點(diǎn)是對數據沒(méi)有精準性的要求。第二，專(zhuān)家控制方法。這種方法的原理是把專(zhuān)家的技術(shù)和經(jīng)驗進(jìn)行總結，并對其效仿，實(shí)現控制過(guò)程。這種方法具有很高的靈活性，如果控制環(huán)境或者控制對象的特征發(fā)生了變化，可以調節控制器的參數來(lái)適應這種變化，即使偏差較大，系統也能夠穩定、可靠的工作。第三，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制方法。這種方法的原理是對人大腦的神經(jīng)元傳遞信息的過(guò)程進(jìn)行模擬，系統能夠通過(guò)連接的權值進(jìn)行學(xué)習、校正，實(shí)現智能控制。神經(jīng)元間的連接廣泛，傳播途徑多，因此，即使一部分單元被損壞，也不會(huì )對整體的功能產(chǎn)生太大的影響[1]。
2基于智能控制技術(shù)的智能建筑研究
2.1智能建筑中的電梯群控制
隨著(zhù)高層建筑的不斷增多，電梯作為一種特殊的交通工具已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分。高層建筑所能容納的人數非常多，這就導致單臺電梯無(wú)法滿(mǎn)足人們的要求，因此，一幢樓里通常需要安裝幾部電梯同時(shí)為人們服務(wù)。這幾部電梯構成了電梯群，將智能控制技術(shù)應用于電梯群中，就實(shí)現了對電梯群進(jìn)行有效控制，大大提高了客流的轉移速度。前面提到了智能控制常用的幾種方法，將模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制結合起來(lái)，就能夠實(shí)現對電梯群的有效控制。模糊控制能夠建立模糊模型，處理一些模糊的信息，但是其適應性較差，不能進(jìn)行自主學(xué)習，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )恰恰就彌補了這一點(diǎn)，當環(huán)境及控制對象發(fā)生改變時(shí)，它能夠自主學(xué)習，進(jìn)行自我完善。這兩種方法的結合能夠互相彌補缺點(diǎn)，將優(yōu)勢最大限度的發(fā)揮出來(lái)。在對電梯進(jìn)行調度的過(guò)程中，首先要對交通模式進(jìn)行識別，經(jīng)過(guò)控制系統的分析、計算，對電梯進(jìn)行合理調度，避免浪費資源的同時(shí)，使用戶(hù)花最短的時(shí)間等待電梯，實(shí)現對電梯群的高效利用[2]。
2.2智能建筑中的照明控制
照明是建筑設計中的重要內容，照明質(zhì)量的好壞直接影響人們的生活質(zhì)量。目前，建筑中最常采用的是智能照明控制系統。該系統主要分為以下幾種類(lèi)型：第一種是點(diǎn)控制，也就是通過(guò)開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)對某一盞燈直接進(jìn)行控制。第二種是區域控制。這種方式將控制范圍限定在特定的區域內，按照這個(gè)區域對照明的要求對燈具進(jìn)行控制。第三種是網(wǎng)絡(luò )控制，也就是只使用一個(gè)控制中心，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的方式將所有的小區域的照明設備進(jìn)行統一控制。這種系統結合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、計算機技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、數據庫技術(shù)等多種技術(shù)，具有一定的集成性。整個(gè)系統對建筑里的信息進(jìn)行完整的采集，利用系統進(jìn)行分析、對信息作出處理后傳輸出去，滿(mǎn)足用戶(hù)的用電要求。智能照明控制系統的典型特點(diǎn)是需要網(wǎng)絡(luò )作為支持實(shí)現信息交換，進(jìn)行大范圍的控制。對于所控制的信息，能夠以圖形的方式顯示出來(lái)，如果想要改變照明效果，可以通過(guò)編程來(lái)實(shí)現，控制起來(lái)比較方便[3]。
2.3智能建筑中的空調控制
據統計，居民建筑中的空調用電占用電總數的50%左右。近幾年來(lái)，人們開(kāi)始致力于智能空調控制系統，節約空調所消耗的電量，其中，具有代表性的是變風(fēng)量空調。這類(lèi)空調的缺點(diǎn)是控制過(guò)程有可能不太精確，產(chǎn)生噪聲過(guò)大、氣流不足等現象。因此，在對變風(fēng)量空調進(jìn)行設計的過(guò)程中，一定要對每一個(gè)控制過(guò)程進(jìn)行精心的設計。設計原理是采用前饋控制和反饋控制相結合的方法，對系統所要求的風(fēng)量進(jìn)行調節和反饋調節，實(shí)現對氣流的控制。由于這一系統也具有高度非線(xiàn)性的特征，因此，也需要神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)來(lái)處理一些復雜的環(huán)境。將PID控制技術(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )相結合，實(shí)現了智能控制，滿(mǎn)足人們對風(fēng)量要求的同時(shí)，減少了電能的消耗[4]。
3結束語(yǔ)
建設智能建筑要以智能控制技術(shù)作為支持，對一些復雜、具有不確定性以及高度非線(xiàn)性特征的過(guò)程進(jìn)行控制。在一座智能建筑中，通常都會(huì )使用智能控制技術(shù)對電梯群進(jìn)行調度，以最優(yōu)化的方式利用資源，同時(shí)會(huì )使用智能控制技術(shù)對建筑中的照明、空調進(jìn)行控制，在便利人們生活的同時(shí)，節約能源。
參考文獻
[1]代睿，曹龍漢.智能控制技術(shù)在智能建筑空調系統中的應用[J].甘肅科技縱橫，2010，6：21-22.
[2]張睿鑫.基于LCN總線(xiàn)的智能建筑控制系統研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2013.
[3]王金選.智能控制技術(shù)在智能建筑中的應用[D].華僑大學(xué)，2004.
[4]韋巍.智能控制技術(shù)的研究現狀和展望[J].機電工程，2000，6：1-4.
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