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基于体感热舒适性的地铁车辆空调模糊控制仿真*

2018-01-21于慧俐李绪泉

城市轨道交通研究 2018年1期

于慧俐 陈 安 李绪泉

(青岛理工大学环境与市政工程学院,266033,青岛∥第一作者,副教授)

随着城市轨道交通的快速发展,如何提高地铁车厢内人体的热舒适性已成为了普遍关注的问题。通过对沈阳、北京、上海、广州4个城市地铁热环境的现场测试和问卷调查发现,上述城市地铁均存在不同程度的热不舒适现象。其具体表现为:冬季地铁车厢内空气温度普遍高于热中性温度[1],而夏季沈阳、上海部分地铁线路空气温度却比热中性温度低[2]。诸如此类的现象一方面使乘客感觉不舒适,另一方面亦造成了能源浪费。因此,需调整地铁空调系统运行模式使其既能满足乘客热舒适性,又能最大限度地节省能耗。

体感热舒适指标包括预测平均投票(PMV)、有效温度(ET)及新有效温度(ET*)[3]等。文献[4-5]目前依然采用PMV指标来评价空调环境下室内人员的热舒适状况。文献[6]认为将PMV指标作为空调控制系统的控制目标不仅能较好地保证人体对所处环境的热舒适性,而且能够达到节能目的,在理论上比普通温度控制节能5%~14%。

与传统控制方式相比,模糊控制不需要清楚地了解被控对象的内部结构、工作机理或数学模型,仅需积累、总结人工操作经验,运用模糊理论进行推理运算来做出决策,从而实现智能控制。针对地铁空调调控问题,本文提出以PMV指标作为被控参数的模糊控制方式;根据地铁现场测试数据和调查结果,建立了PMV控制方程;对模糊控制器进行了设计,并在Matlab软件中实现了仿真计算。……

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