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基于梯度的建筑气流与几何构型估计:利用流体动力学伴随方程

最优化与控制 2016-05-20 v2

摘要

温度分布与几何构型的实时估计对于节能建筑及更智能城市的发展十分重要。本文中,我们提出了一种基于梯度的估计算法,能够基于建筑平面图和一组恒温器重建建筑中门的状态及其温度分布。我们的算法实时求解一个对流-扩散计算流体动力学 (CFD) 模型,将建筑内气流作为其几何构型的函数。我们将该估计算法表述为一个优化问题,并通过计算 CFD 模型的伴随方程来求解它,进而利用伴随方程获得代价函数相对于气流温度和门状态的梯度。我们使用圣路易斯地区一处真实公寓的模拟评估了方法的性能。结果表明该估计方法高效且准确,确立了其在高性能建筑运行中设计更智能控制方案的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.1605.05339,
  title  = {Gradient-Based Estimation of Air Flow and Geometry Configurations in a Building Using Fluid Dynamic Adjoint Equations},
  author = {Runxin He and Humberto Gonzalez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1605.05339},
  year   = {2016}
}