系统辨识在建筑热湿过程中的应用PDF电子书下载

目录 1

第1章 系统辨识的基本知识 1

1.1　系统的数学模型 1

1.1.1　模型的含义 1

1.1.2　模型的形式 1

1.1.3　数学模型的分类 2

1.1.4　建立数学模型的基本方法与原则 3

1.2　系统辨识及其分类 4

1.2.1　系统辨识的定义 4

1.2.2　系统辨识的分类 5

1.3　线性动态系统的表示法 6

1.3.1　线性定常系统的传递函数表示法 6

1.3.2　线性定常系统的差分方程表示法 7

1.3.3　线性定常系统的离散状态方程表示法 8

1.3.4　线性系统的随机性方程表示法 8

1.3.5　预测误差方程 10

1.4　系统辨识的误差准则 11

1.4.1　输出误差 12

1.4.2　输入误差 12

1.4.3　广义误差 12

1.5　辨识的内容和步骤 13

1.6　系统辨识的应用 14

第2章　系统辨识算法 16

2.1　最小二乘辨识算法 16

2.1.1　最小二乘辨识算法 16

2.1.2　最小二乘递推辨识算法 18

2.1.3　模型结构参数的确定 20

2.2　辅助变量辨识算法 21

2.2.1　相关方程 21

2.2.2　关于最小二乘（LS）算法的相关性讨论 22

2.2.3　辅助变量辨识算法 23

2.2.4　辅助变量方法的多步算法 25

2.3　谱分析方法 26

2.3.2　ETFE的光滑 27

2.3.1　频域分析方法 27

2.3.3　频率窗函数 29

2.3.4　z传递函数的辨识计算 29

2.4　频域回归方法 31

2.5　基于神经网络的辨识方法 34

2.5.1　状态空间模型的Markov参数 34

2.5.2　神经网络产生Markov参数 34

2.5.4　前向神经网络的BP算法 36

2.5.3　本征系统的实现算法 36

2.5.5　化状态空间模型为z传递函数 41

2.6　遗传辨识算法 41

2.6.1　遗传算法基本原理 42

2.6.2　遗传算法的数学基础 44

2.6.3　用遗传算法辨识系统参数 46

2.7　预测误差辨识算法 48

2.7.1　预测误差法 48

2.7.2　最优化算法 48

2.7.3　预测误差估计量的一致性和渐近正态性 49

3.1　建筑围护结构动态热特性研究进展 52

3.1.1　围护结构动态热特性辨识的目的和意义 52

3.1.2　围护结构热特性的研究历史 52

第3章　建筑围护结构动态热特性辨识 52

3.1.3　围护结构动态热特性辨识的现状 53

3.2　围护结构动态热特性模型及试验信号选择 55

3.2.1　围护结构动态热特性辨识的基本含义 55

3.2.2　围护结构动态热特性辨识模型 55

3.3.1　实验测试对象 56

3.2.3　试验信号选择 56

3.3　围护结构动态热工实验系统 56

3.3.2　计算机数据采集系统 57

3.3.3　数据采集程序 57

3.4　数据处理 58

3.5　围护结构动态热特性辨识 59

3.5.1　辨识对象 59

3.5.2　用辅助变量方法辨识 60

3.5.3　用神经网络方法辨识 60

3.6　小结 63

第4章　建筑墙体表面换热过程辨识 64

4.1　建筑墙体表面换热过程研究进展 64

4.2　建筑墙体表面换热过程实验测试系统 67

4.2.1　实验测试对象 67

4.2.2　实验测试仪器及传感器 67

4.2.3　测试仪器设置 68

4.2.4　计算机数据采集系统 69

4.3　建筑墙体表面换热过程辨识数学模型 70

4.3.1　建筑墙体表面换热过程辨识离散数学模型 70

4.3.2　墙体表面换热过程的z传递函数及其换热系数的推定 70

4.4　墙体内表面换热系数的辨识 71

4.4.1　辨识算例 71

4.4.2　墙体内表面换热系数 74

4.4.3　结果分析 75

4.5　建筑墙体外表面换热系数的辨识 77

4.5.1　辨识步骤与算例 77

4.5.2　墙体外表面换热系数及分析 78

4.6　小结 81

第5章　基于系统辨识的围护结构非稳定传热计算 82

5.1　概述 82

5.2　围护结构非稳定传热得热计算 83

5.2.1　室内外气象参数的离散 83

5.2.2　用反应系数计算得热量 84

5.2.3　用周期反应系数计算得热量 84

5.2.4　用z传递系数计算得热量 85

5.3　墙体热力系统的理论频率响应 85

5.4　墙体热力系统的多项式s传递函数的辨识 87

5.5　墙体动态热特性参数计算 88

5.5.1　墙体反应系数 88

5.5.2　墙体周期反应系数 89

5.5.3　墙体z传递系数 90

5.6　计算实例 91

5.6.1　墙体反应系数算例 91

5.6.3　z传递系数算例 92

5.6.2　周期反应系数算例 92

5.7　小结 94

第6章　建筑围护结构动态吸放湿过程的理论基础 97

6.1　建筑围护结构湿特性研究进展 97

6.1.1　围护结构湿特性研究的目的和意义 97

6.1.2　围护结构湿特性研究的历史与现状 98

6.2　建筑围护结构热湿同时传导方程及其线性化 100

6.2.1　建筑围护结构热湿同时传导基本方程 100

6.2.2　围护结构热湿同时传导方程的线性化 103

6.3　围护结构热湿同时传导线性方程的求解 104

6.3.1　基本方程的矢量表示及其边界条件 104

6.3.2　引入新变量的基本方程 105

6.3.3　单层墙体的传递矩阵与导纳矩阵 106

6.3.4　多层墙体传递矩阵及其性质 111

6.3.5　多层墙体导纳矩阵及其性质 117

6.3.6　含空气边界层的墙体传递矩阵和导纳矩阵及其性质 122

6.3.7　应用举例 126

6.4.1　理论模型 127

6.4　建筑表面动态吸放湿过程的传递函数 127

6.4.2　传递函数分析方法（TFM） 128

6.4.3　传递函数特征方程A（s）＝0的性质与证明 132

6.4.4 实例比较与讨论 133

6.5　小结 136

第7章　建筑表面动态吸放湿特性辨识初步 138

7.1　概述 138

7.2　建筑表面动态吸放湿特性辨识的数学模型及实验系统设计 138

7.2.1　数学模型 138

7.2.2　实验测试系统设计 140

7.2.3　输入输出试验数据分析 142

7.3　建筑表面吸放湿动态特性辨识 142

7.3.1　最小二乘辨识 142

7.3.2　辅助变量法辨识 144

7.3.3　预测误差方法辨识 145

7.4　小结 147

参考文献 148

作者简介 155