建筑物气候控制
R2026b此示例使用 Stateflow® 图对建筑物的气候控制系统进行建模。建筑物住户依赖自动化系统来维持所需的气候。气候条件需要持续监控和调整,因为温度和湿度是动态的。在监控波动条件的同时,图激活不同子系统以调整并维持模型中的所需气候。

检查 Stateflow 图
在此示例中,Stateflow 图 ClimateControl 控制子系统输出。该图使用四个输入:
T_thresh是目标温度。t是当前建筑物温度。H_thresh是目标湿度。h是当前建筑物湿度。
该图包含两个并行状态:Temp 和 Humidity。

Temp 状态使用两个子状态 HeatOn 和 CoolOn 控制系统是加热还是冷却。默认激活子状态是 HeatOn。如果建筑物温度高于所需温度,图转移到 CoolOn。
同样,在 Humidity 状态中,有两个子状态 Off 和 On。Off 是默认激活子状态,这意味着当图首次被激活时,加湿器关闭。如果建筑物湿度低于所需湿度,图转移到 On。
检查模型子系统
在模型中,Humidifier、Cooler 和 Heater 子系统表示调节建筑物气候的系统。Humidifier 子系统包含 Switch 模块,该模块根据 ClimateControl 图的输出确定是否接通。当湿度输入 h 等于 1 时,系统输出值 1.5。否则,系统维持零输出状态。

当加热器数据的值为 1 时,Heater 子系统激活。当 HeatOn 被激活时,Heater 子系统通过 dt1 端口输出值 1,并通过 dh1 以 -0.5 输出影响湿度。
Cooler 子系统与 Heater 子系统类似,但产生相反的温度影响。当 CoolOn 被激活时,Cooler 子系统在 dt 端口输出值 -1,并在 dh 端口输出值 -0.5,从而影响系统的湿度。

由于 ClimateControl 图,Cooler 和 Heater 子系统不会同时激活。
检查外部子系统
外部热流计算取决于内部和外部环境之间的温差。externalHeatFlow 系统应用一个表示隔热有效性的系数乘数,系数越高,隔离值越低。

externalHumidityFlow 子系统使用与 externalHeatFlow 子系统类似的计算。该子系统使用系数处理湿度差,该系数对内部和外部空间之间的湿度迁移进行建模。
对模型进行仿真
要在 Simulink 数据检查器中查看模型数据,请点击运行。您可以在顶部绘图中监控外部温度与建筑物温度之间的关系。底部绘图跟踪外部湿度与建筑物湿度的对比情况。

探索和修改模型
您可以通过调整外部温度信号振幅或更改外部湿度信号参数来修改模型的环境响应。通过修改加热器输出值、调节冷却器系统参数或修改隔热系数以匹配特定的建筑物条件,可以微调系统的性能特性。