在建筑空调系统的实际运行过程中，空调系统的运行效率受到运行控制策略和设备匹配程度等诸多因素影响。为了发现空调系统在运行过程中存在的问题，揭示其节能潜力，并有针对性地给出优化措施，本研究项目基于能流分析，提出了空调系统运行性能评估方法。 研究项目主要获得了四方面的成果：第一，建立了空调系统热物理仿真模型并对其进行了验证，在该模型的基础上，分析出了空调系统物理结构的能流抽象特征并对其进行了解耦，进而构建出空调系统的能流层次递阶模型。第二，基于空调系统能流层次递阶模型，分析部件及子系统的能流阻，提出了空调系统的新评估基准“条件理想运行状态”和“理想运行状态”，确立了以“找差距”替代当前的“提高率”的空调系统评估准则。第三，提出了新的空调系统评估指标“控制完善度”，在该指标的基础上构建了空调系统运行与控制水平评估方法，并进一步发展出了空调系统的运行和控制水平多层面评估及其协调性分析方法，反映出空调系统实际控制条件下真实的运行和控制水平，并辨识出各个运行工况和不同控制策略下空调系统所需重点优化的方向。第四，建立了基于能流与舒适性关系的空调系统综合评估方法，从生产成本与产品质量关系的角度，反映出舒适性产品质量差异对空调系统运行水平的影响。 本研究构建了基于能流分析的空调系统运行潜力评估指标与方法，创新性地提出了基于“控制完善度”为指标的空调系统运行水平的评估方法，开拓了空调系统评估领域的研究内容和方法，揭示出了空调系统运行控制的节能潜力，有助于解决当前空调系统运行评估基准不统一、多个建筑空调系统运行水平无法直接比较等问题。该评估方法为空调系统控制的优化提供了理论分析方法，对空调系统的节能具有理论指导意义和实际应用价值。 2100433B

空调系统运行性能的评估，是为了发现系统运行和控制中存在的问题及挖掘改进的潜力。本研究从对能流进行控制完善分析的角度出发，探索以理想运行水平为基准、控制完善度为指标的评估准则，构建空调系统运行性能的通用评估方法。本研究在运行参数关联分析的基础上，通过建立空调系统能流层次递阶模型，抽象出表征系统运行共性的能流特征，通过对能流生产前沿面的分析，确定系统的理想运行水平，提出控制完善度评价指标，建立基于系统能流控制完善分析的通用评估模型，在分析控制与能流协同性的基础上，以理想运行水平为基准，从评价潜力的角度定量评价空调系统的运行水平。同时，基于生产成本和产品质量的关系，从能流成本角度量化舒适性和空气品质对运行水平的影响，建立空调系统综合评估方法。本研究将对能流的控制完善分析引入空调系统运行性能评估中，结合系统生产前沿面理论，创新地提出控制完善度这一评估指标，为空调系统运行性能评估提供新的途径。

针对非高斯控制回路尚无统一的性能评估方法，本项目针对输出随机分布控制回路的性能评估展开了研究；主要研究如何建立这一类非高斯系统如何建立性能评估体系，重点包括线性非高斯控制回路的性能评估基准选定、理论值计算、基准估算、控制器重构以及高维系统特征提取。经过四年的研究，本项目取得了以下成果： 1、提出了有理熵概念、建立了输出随机分布控制回路的有理熵评估基准及其理论值计算方法； 2、利用熵和进化算法等构建了线性非高斯控制回路的性能评估传统实现方案，简便地实现了如何进行线性非高斯控制回路的性能评估； 3、利用流形学习方法构建了高维工业数据的维数约简方案，为非高斯控制回路性能评估提供了前期数据处理技术； 4、提出了输出随机分布控制系统软边界概念，结合软边界概念、参数估计技术和鲁棒控制技术实现了输出随机分布控制系统的控制器重构； 5、提出了依概率解耦概念，该概念将随机耦合问题转换为随机收敛问题。为输出随机分布控制系统的控制器设计和重构提供了新的方向。 2100433B

控制回路性能评估是控制领域中较活跃的一个研究分支，近几年在国际上吸引了越来越多的关注，在高斯型随机系统或确定系统，已经有许多理论研究成果出现并成功得到了实际应用。然而，在非高斯型随机系统中，尚没有相关的研究成果，更谈不上实际应用。本项目以输出随机分布控制回路为研究对象，该控制回路以输出概率密度函数的形状为控制目标，考虑如何建立相应的控制回路性能评估体系，具体包含四个方面：第一、具有一般性的随机分布控制系统的稳态性能评估基准、第二、动态性能评估基准；第三、控制建议或控制器重构方法；第四，控制回路经济性能评价基准。输出随机分布控制系统的性能评价在实际工业过程质量控制中具有重要的不可替代的作用，该类性能评价和控制器重构在设计上具有很大挑战性。本课题从随机分布控制系统的性能评估基准及控制器重构等入手，对随机分布控制系统的性能评估的关键技术进行系统化研究。

我国已有200多座钢管混凝土拱桥，而且多分布在地震区。钢管混凝土拱桥的抗震性能一直受到人们关注。随着基于性能的结构抗震设计理念在建筑工程领域的发展，许多学者也致力于在桥梁工程领域内推广该理念。 本研究将建立一套基于pushover分析的适用于钢管混凝土拱桥的抗震性能评估方法。作为基础准备工作，将建立管内核心混凝土徐变产生的应力增量计算方法，推导钢管混凝土构件徐变分析的有限元递推公式，建立适用圆弧和抛物线曲梁的宏观弹塑性本构模型。在这些研究的基础上，采用pushover分析方法，结合等效单自由度系统近似分析，建立适用于钢管混凝土拱桥的抗震性能评估方法。通过和传统动力非线性时程分析结果相对比，以讨论评估方法的可信性和精确性。