智能控制技术的建筑研究

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摘要：随着生活质量的提高，人们对建筑内部功能的要求逐渐增多，建设具有多功能的智能建筑已经成为一种不可阻挡的趋势。文章阐述了智能控制技术与传统控制技术的区别，介绍了几种具有代表性的智能控制技术，分析如何将这些技术应用在智能建筑中。

关键词：智能控制技术；智能建筑；研究

前言

智能控制技术最先应用于工业领域，为工业生产过程带来了巨大的变化。随着电子科技以及信息技术的发展，智能控制技术迈进了新阶段，人们将其应用到了更多领域。智能建筑就是以智能控制技术作为支持，为人们设计出更加舒适、安全、节能、环保、便利的建筑环境。

1智能控制技术概述

1.1智能控制技术与传统控制技术的区别

航天控制领域、交通运输领域、通信工程领域等各个领域的快速发展导致这些系统的控制任务变得更急复杂、控制对象的稳定性较差、有着非线性的特征。这些特点为控制系统提出了更高的要求，传统的控制技术已经无法满足这些要求。相比之下，智能控制技术具有以下特点：首先，在理论基础上，传统控制系统的处理方法一般都是定量处理，对于知识的学习也比较精确。智能控制系统所使用的方法一般都是符号加工，对于知识的学习更加侧重于积累一些非精确的知识。其次，从应用层面上来讲，传统控制系统一般只能够控制一些大的系统或者对一些比较简单的过程进行控制。而智能控制系统则能够对一些比较复杂、具有一定不确定性或者是一些高度非线性的过程进行控制。最后，从性能层面来讲，传统控制方法对性能指标的要求比较严格，但是智能控制对性能指标没有明确要求，而是更加侧重是否达到目的。

1.2智能控制技术的代表性方法

智能控制技术有以下几种代表性方法：第一，模糊控制方法。这种方法的原理是将机器人作为载体，模拟人的控制过程。这种方法不需要依据非常精确的数学模型，而是依据经验对数据的规律进行总结，形成模糊的数学模型，依据这个模型对于非线性系统进行控制，这种控制方式的优点是对数据没有精准性的要求。第二，专家控制方法。这种方法的原理是把专家的技术和经验进行总结，并对其效仿，实现控制过程。这种方法具有很高的灵活性，如果控制环境或者控制对象的特征发生了变化，可以调节控制器的参数来适应这种变化，即使偏差较大，系统也能够稳定、可靠的工作。第三，神经网络控制方法。这种方法的原理是对人大脑的神经元传递信息的过程进行模拟，系统能够通过连接的权值进行学习、校正，实现智能控制。神经元间的连接广泛，传播途径多，因此，即使一部分单元被损坏，也不会对整体的功能产生太大的影响[1]。

2基于智能控制技术的智能建筑研究

2.1智能建筑中的电梯群控制

随着高层建筑的不断增多，电梯作为一种特殊的交通工具已经成为人们生活中不可或缺的一部分。高层建筑所能容纳的人数非常多，这就导致单台电梯无法满足人们的要求，因此，一幢楼里通常需要安装几部电梯同时为人们服务。这几部电梯构成了电梯群，将智能控制技术应用于电梯群中，就实现了对电梯群进行有效控制，大大提高了客流的转移速度。前面提到了智能控制常用的几种方法，将模糊控制与神经网络控制结合起来，就能够实现对电梯群的有效控制。模糊控制能够建立模糊模型，处理一些模糊的信息，但是其适应性较差，不能进行自主学习，而神经网络恰恰就弥补了这一点，当环境及控制对象发生改变时，它能够自主学习，进行自我完善。这两种方法的结合能够互相弥补缺点，将优势最大限度的发挥出来。在对电梯进行调度的过程中，首先要对交通模式进行识别，经过控制系统的分析、计算，对电梯进行合理调度，避免浪费资源的同时，使用户花最短的时间等待电梯，实现对电梯群的高效利用[2]。

2.2智能建筑中的照明控制

照明是建筑设计中的重要内容，照明质量的好坏直接影响人们的生活质量。目前，建筑中最常采用的是智能照明控制系统。该系统主要分为以下几种类型：第一种是点控制，也就是通过开关、导线对某一盏灯直接进行控制。第二种是区域控制。这种方式将控制范围限定在特定的区域内，按照这个区域对照明的要求对灯具进行控制。第三种是网络控制，也就是只使用一个控制中心，通过联网的方式将所有的小区域的照明设备进行统一控制。这种系统结合了神经网络技术、计算机技术、自动控制技术、网络通信技术、数据库技术等多种技术，具有一定的集成性。整个系统对建筑里的信息进行完整的采集，利用系统进行分析、对信息作出处理后传输出去，满足用户的用电要求。智能照明控制系统的典型特点是需要网络作为支持实现信息交换，进行大范围的控制。对于所控制的信息，能够以图形的方式显示出来，如果想要改变照明效果，可以通过编程来实现，控制起来比较方便[3]。

2.3智能建筑中的空调控制

据统计，居民建筑中的空调用电占用电总数的50%左右。近几年来，人们开始致力于智能空调控制系统，节约空调所消耗的电量，其中，具有代表性的是变风量空调。这类空调的缺点是控制过程有可能不太精确，产生噪声过大、气流不足等现象。因此，在对变风量空调进行设计的过程中，一定要对每一个控制过程进行精心的设计。设计原理是采用前馈控制和反馈控制相结合的方法，对系统所要求的风量进行调节和反馈调节，实现对气流的控制。由于这一系统也具有高度非线性的特征，因此，也需要神经网络控制技术来处理一些复杂的环境。将PID控制技术与神经网络相结合，实现了智能控制，满足人们对风量要求的同时，减少了电能的消耗[4]。

3结束语

建设智能建筑要以智能控制技术作为支持，对一些复杂、具有不确定性以及高度非线性特征的过程进行控制。在一座智能建筑中，通常都会使用智能控制技术对电梯群进行调度，以最优化的方式利用资源，同时会使用智能控制技术对建筑中的照明、空调进行控制，在便利人们生活的同时，节约能源。

参考文献

[1]代睿，曹龙汉.智能控制技术在智能建筑空调系统中的应用[J].甘肃科技纵横，2010，6：21-22.

[2]张睿鑫.基于LCN总线的智能建筑控制系统研究[D].合肥工业大学，2013.

[3]王金选.智能控制技术在智能建筑中的应用[D].华侨大学，2004.

[4]韦巍.智能控制技术的研究现状和展望[J].机电工程，2000，6：1-4.

作者：李晓东 单位：新疆应用职业技术学院