Optimal design of air-conditioning controller considering of thermal sensation

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  • 温冷感の過渡変化を考慮した空調制御器の最適設計
  • オンレイカン ノ カト ヘンカ オ コウリョ シタ クウチョウ セイギョキ ノ サイテキ セッケイ

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本稿では人間の温冷感を考慮した空調制御器の最適設計手法を提案する。空調機器の制御で用いられる温冷感指標は一般に室温，湿度，気流速に基づいて予測される。しかしながら，人間の温冷感はこれらのパラメータだけではなく体調や精神状態，その温熱環境の滞在時間などにも影響される。このため，空調制御器が予測した温冷感と実際の人間の温冷感とでミスマッチが生じ，不快と感じることがしばしば起こる。そこで本研究では，このミスマッチの解消のため，温熱環境での滞在時間に注目し，空調制御器の最適化を図る。本稿では，まず，機械学習を使用して実験に基づいた温冷感の過渡応答モデルを構築する。次に，このモデルを使用して計算機上で空調制御シミュレーションを行い，空調制御器の最適化を図る。その際，空調制御器にはFPGAを用い，FPGA内部の論理回路を記述するVHDLを進化計算を利用して自動生成する。得られた制御器の性能を検証するため，種々の温熱条件でシミュレーションを実施する。 This paper proposes an optimal design of an air-conditioning controller considering of human thermal sensation. The human thermal sensation is typically estimated referring to temperature, humidity, and air velocity. However, the thermal sensation is not only dependent on such parameters but also a staying time, human’s physical condition, and a mental state. Therefore, the thermal sensation based on temperature, humidity and air-velocity often provide incorrect index. In this paper, to solve this problem, we try to build a model of human thermal sensation. At first, we clarify human’s thermal sensation is dependent on a staying time. Then, a prediction model of the thermal sensation is constructed by utilizing machine learning. Finally, we try to optimize an air-conditioning controller which is built out of FPGAs by utilizing our developed thermal sensation model.

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