[发明专利]用于环境控制系统的智能控制器

说明书

技术领域

本专利申请涉及智能控制器，尤其涉及智能控制器和并入在智能控制器内的方法，其监控受控环境的响应以便有效地控制一个或多个控制环境的系统。

背景技术

控制系统和控制理论是高度发展的研发领域，其已经对大量系统和技术的设计和发展产生深远影响，上述系统和技术从飞机、航天器、以及其它车辆和运输系统到计算机系统、工业制造和操作设施、机器工具、加工机械和消费者设备。控制理论包含实际的系统-控制-设计原理的大的主体，但也是理论与应用数学的重要分支。在许多不同应用领域中通常采用各种不同类型的控制器，从简单的闭环反馈控制器到复杂的、自适应的、状态空间的且基于微分方程的受处理器控制的控制系统。

一类智能控制器包括控制影响环境内的一个或多个环境参数的系统的智能控制器。通常，智能控制器具有在各种约束下控制系统的任务，以便满足两个或多个控制目标，从而需要仔细的平衡和折中以达到获得潜在冲突的目标的程度。智能控制器的设计者、制造商和用户不断寻找在两个或更多个控制目标可能冲突时有效地控制系统的控制方法和系统。

发明内容

本申请涉及智能控制器，该智能控制器连续地、周期性地或间歇地监控在一个或多个约束下朝着一个或多个控制目标的进展，以便实现满足潜在上冲突的目标的控制。当正在执行控制时，智能控制器可以动态地改变该控制的方面，从而确保获得目标且在潜在上冲突的目标之间实现平衡。该智能控制器使用各种类型的信息来确定初始控制策略以及在控制正在被执行时动态地调整控制策略。

附图说明

图1示出智能家庭环境。

图2示出智能家庭设备与远程设备及系统的集成。

图3示出图2中所示的相互通信的实体的环境内的信息处理。

图4示出本申请所涉及的一大类智能控制器。

图5示出智能控制器的附加内部特征。

图6示出一般性计算机架构，该计算机架构代表可以包括在智能控制器、服务器计算机和其它基于处理器的智能设备及系统中的计算机器的类型的示例。

图7示出本申请涉及的该一大类智能控制器中的一种智能控制器的特征和特性。

图8示出智能控制器在其中操作的典型控制环境。

图9示出传感器输出的一般特性。

图10A-图10D示出智能控制器在控制操作期间所处理和产生的信息。

图11A-图11C示出三种不同类型的控制调度。

图12A-图12G示出即时控制输入的图示，该即时控制输入可被智能控制器接收并执行，然后记录并覆盖到控制调度(例如上文参照图11A-图11C所讨论的控制调度)上，作为自动控制调度学习的一部分。

图13A-图13D示出本申请涉及的智能控制器在其中操作的一般背景。

图14A-图14E示出基于观测到的P响应数据的第一种P响应模型中的一个或多个的构造。

图15A示出一种局部模型。

图15A-图15B示出几种局部建模技术。

图16-图17使用与图14B-图14C及图15A-图15B中所示的图相似的图示出两种附加类型的信息，上述信息可通过监控P对t的响应行为和关于受智能控制器控制的系统的各种类型的附加信息来获得。

图18示出智能控制器的一个实现向用户提供的自动部件激活级别的用户界面。

图19A至图19D示出关于P响应和响应次数的附加类型的信息，上述信息可电子存储在智能控制器内。

图20示出智能控制器对一个或多个系统的有效控制的技术的一个实现，以便根据控制调度或即时控制输入来改变环境变量P的值。

图21示出智能控制器的操作的控制流程图。

图22A-图22E使用控制流程图示出智能控制器采用以实现即时控制输入和调度的设定点变化之后的期望的P响应行为的逻辑。

图23A示出智能恒温器的透视图。

图23B-图23C示出正被用户控制的智能恒温器。

图24示出智能恒温器和耦合HVAC的壁插接器的分解透视图。

图25A至图25B示出智能恒温器的分解的正面和背面透视图。

图26A至图26B分别示出机头单元的分解的正面和背面透视图。