【正文】 對前十天的溫度、相對濕 度和空調功率值進行訓練，使經過訓練后前十天的輸出和希望輸出值的誤差小于給定的一個誤差值，從而得到比較符合要求的權值和閾值。 以下是預測模塊的 IPO 圖： 系統名稱：冰蓄冷空調負荷逐時預測系統 設計人：熊鳴暉 模塊名：預測模塊 日期： 模塊編號： 003 調用模塊：主控模塊 被調用模塊：數據庫模塊、算法模塊 輸入數據：時間日期、溫度、相對濕度 輸出數據：時間日期、溫度、相對濕度、空調功率 處理： 同時，利用上述流程實現的程序也可以對其它一些應用領域進行預測，例如對城市需水量預測系統；對地球自轉過程旋轉角度等。如此依次計算出一天二十四小時的溫度平均值、相對濕度平均值和對應的空調功率值。我們在實現該系統其主要功能的同時還增加了其他的一些功能，如歷史數據與預測數據的對比曲線等。這個系統主要是用于對未來一天某個時間的溫度和功率進行預測或根據當前時刻外界的溫度計算空調所應該提供的功率。 系統模塊設計 主控模塊設計 主控模塊主要實現對系統各功能模塊的選擇，其 IPO 圖如下： 系統名稱：冰蓄冷空調負 荷逐時預測系統 設計人：熊鳴暉 模塊名：主控模塊 日期： 模塊編號： 001 調用模塊： 無 被調用模塊：算法模塊、預測模塊、功率計算模塊、數據庫模塊 輸入數據：時間日期、溫度、相對濕度、負荷率、學習速率、誤差 輸出數據：時間日期、溫度、相對濕度、空調功率 處理： N Y N 開始 選擇操作模塊 是否繼續(xù) 退出 算法模塊 預測模塊 功率計算模塊 數據庫模塊 華東交通大學畢業(yè)設計 19 算法模塊設計 在該逐時預測系統中主要功能是對數據庫內十天的歷史數據進行訓練學習，不斷修改BP 網絡中輸入層、隱含層、輸出層的權值和閾值，使 BP 網絡中的功率輸出和歷史功率數據相近，從而使得預測值比較精確。并根據當前某整點時刻和該整點時刻外界溫度和相對濕度，計算出冰蓄冷空調系統應該提供的功率，從而使某室內的溫度保持在一定范圍內。并整理為需求分析的 WOED 文檔。同時根據當前時刻及當前外界環(huán)境參數精確計算出當前空調應該提供的功率。 這里我們選擇 神經網絡中的 BP 算法和 SQL SEVER 數據庫來設計系統。 可移植性：可運行于任何 32 位 Windows 平臺 華東交通大學畢業(yè)設計 17 4 概要設計 任務概述 我們知道蓄冷空調的功率受溫度、濕度、氣壓、空調承載的子空調的多少（即空調的負荷）等因素的影響，根據這些外界條件的變化來不斷地調整其輸出的功率，從而使室內的溫度保持在一定的范圍內。 該預測系統主要以 BP 算法為核心 ，通過算法不斷修改計算值，使得預測和空調功率的計算足夠精確。 實現計算：使用 BP 算法不斷對以往的歷史數據進行訓練學習，得到一個合適的 權值和閾值（達到預定的精確范圍） ,再以當前時刻及溫度為實際輸入，計算出當前的功率輸出（該輸出功率將和實際功率誤差足夠小）。 實現預測：本預測系統利用以往的歷史數據和自動控制模塊在 24 小時的每個整點時刻采集外界參數和空調的功率值；根據這些參數和功率值利用神經網絡中的 BP 算法對這些所 采集的數據不斷進行學習訓練，得出合適的 權值和閾值（達到預定的精確范圍），再對歷史每一整點時刻的外界參數求平均值，利用這些平均值再通過 BP 算法求出對應的功率。對于抽取和逼近這種非線性函數，神經網絡是一種合適的方法。 開發(fā) 開發(fā)語言： C++語言 開發(fā)環(huán)境 （ 1） 硬件環(huán)境： Mobile AMD processor Sempron 3300+ ， 512MB DDR333 RAM ，60GB HDD （ 2） 軟件環(huán)境： Windows XP Professional sp2 ， Microsoft Visual C++ 功能需求分析 空調逐時負荷的預測是空調系統優(yōu)化運行的基礎。又由于在計算各層的權值和閾值時，要求所有的數值都在 0 和 1 之間，所以首先我們需要對所有初始化值進行歸一化處理。 BP 網絡的學習結構由輸入層、隱含層、輸出層組成。本負荷預測系統 通過神經網絡中的 BP 算法，將以往的一些記錄數據進行訓練，然后利用訓練的結果值進行未來值的預測或當前值的計算。 設計“蓄冷空調逐時負荷預測系統”的指導思想 蓄冷空調逐時 負荷的預測是蓄冷空調的重要模塊。 ② 使得計算機能夠從這些數據規(guī)律中預測出未來一天的數據情況，并將這些數據情況寫入數據庫。這個系統將成為蓄冷空調真正體現價值的重要模塊。 為達到以上的要求和目標，我們就需要一個“ 蓄 冷 空調 逐時負荷預測系統” 。如果能夠 精 確的預測建筑物的動態(tài)冷負荷，不僅可以更準確的幫助設計人員完成設計，更可以使設備控制人員根據預測的冷負荷確定系統的控制時間、方式以及盡早發(fā)現系統故障?！靶罾淇照{逐時負荷預測系統”為蓄冷空調實現節(jié)約能源提高經濟效益提供了科學的依據。隨著國家倡導建設節(jié)約型社會，我國越來越多的地方開始使用 蓄冷空調。SQL Server 數據庫對象包括：表、列、索引、視圖、約束、規(guī)則、缺省、觸發(fā)器、存儲過程、擴展存儲過程、用戶定義函數和數據類型。每個數據 庫都有一個包含數據庫事件的日志文件。把每一個數據庫存放在單獨的操作系統文件中是 SQL Server 的主要特點，目的是允許 SQL Server 數據庫動態(tài)地增大或縮小。 SQL Server 在啟動時自動檢測可用的處理器數量，并立即使用這些處理器，但并不需要增加任何額外的設置。從伸縮性上來說， SQL Server 使用并行體系結構，允許自動將工作負荷分布在多個 CPU 上。 SQL Server 充分利用了可設置優(yōu)先權的多任務、虛擬內存和異步 I/O 功能，這些都是 Windows NT/2021操作系統的一部分。 ? SQL Server 數據庫體系結構 ①服務器： SQL Server 數據 庫體系結構的核心是服務器，即數據庫引擎。 SQL DML 用于查詢和修改數據庫中的數據。 TransactSQL 提供三種類型的 SQL 支持，即數據定義語言（ DDL）、數據操縱語言（ DML）和數據控制語言（ DCL）。如，TransactSQL 包含了幾個流程控制關鍵字，這些關鍵字可以方便開發(fā)存儲過程和觸發(fā)器。 SQL Server 使用的 SQL 語言稱為 TransactSQL?，F在，幾乎所有的現代數據庫都華東交通大學畢業(yè)設計 14 可以使用 SQL 語言來訪問。 ? TransactSQL 結構化查詢語言（ SQL）是一種高級語言， 它用來訪問關系數據庫中的數據，最初由IBM 所開 發(fā)。 在 Windows NT/2021 上，這些組件是作為服務（ Services）來實現的。 Microsoft Distributed Transaction Coordinator(MSDTC)是一種事務管理器，負責協調多個服務器上的數據庫事務。警報是一種動作，響應指定的事件。 SQL Server Agent 服務負責調度 SQL Server 的作業(yè)和警報。 ②利用與遠程數據庫直接的數據庫編程接口能夠自動生成或接受用戶輸入的 SQL 語句， 并以適當的格式傳遞給數據庫服務器，對從服務器返回的數據這些編程接口也能進行分析處理，并且以 適當的格式顯示出來。 ①傳遞給數據庫引擎的操作語句負責直接對數據庫中數據進行操作，它和應用程序其他語句配合，完成對數據的處理。在 C/S 結構中， 數據庫服務器應能發(fā)揮積極主動的作用，例如在查詢時，當客戶端將查詢指令透過網絡傳送至數據庫服務器時，后者并不把全表數據 傳至客戶端機中，而是先行對數據進行過濾查詢處理，再將查詢結果傳到前端，因而降低了網絡的負荷。網絡操作系統使得資源共享的管道得以形成；數據庫服務器負責數據的存儲及管理；客戶端應用程序則以圖形界面呈現數據并讓用戶進行錄入、修改、刪除、查詢、打印等操作。這種方式客戶機分擔了程序服務器的部分工作，減輕了遠程服務器的壓 力，但網絡通信量較大，客戶端完成的功能較為復雜，被稱為厚客戶機方式。這種方式服務器負擔較重，客戶機負擔及網絡負擔較輕。這個數據庫系統包括對共享數據的復制品，包括以視圖形式提供的對遠程數據操作的全局數據庫模式的子集，用戶通過本地的客戶端軟件通過網絡訪問位于服務器上的數據庫，主要對數據進行處理，同時 還要對最終的輸出進行控制。它具有高性能、功能強、安全性好、易操作、易維護等優(yōu)點，定 位于 Inter 背景下，基于 Windows 2021 的數據庫的應用，為用戶的 Web 應用提供了一款完善的數據管理和數據分析解決方案。常見的全局函數有 AfxGetApp（獲得應用程序對象的指針）、 AfxGetInstanceHandle（獲得當前運行實例的句柄）、 AfxGetMainWnd（獲得程序主窗口的指針）和 AfxMessageBox（顯示一個提示信息對話框）等。 在 MFC 中，若某個函數或變量不是 某個類的一個成員，那么就是一個全局函數或是全局變量，他們可以在 MFC 原程序中任何地方被使用。 宏是 MFC 提供的一個特色功能， MFC 宏也是 MFC 的重要組成部分。除了一些輔助類，大多數的 MFC 類是直接或間接從根類 Cobject派生而來。雖然 MFC 中每個類都有自己獨特的構造和功能，但這些類之間并不是毫無關系的，它們是以層次結構方式組織起來的。MFC 微軟基礎類庫可分為類、宏和全局函數等三個主要組成部分。同時你還要編寫用來響應用戶操作這些控制的代碼。它減少了大量在建立 Windows 程序時必須編寫的代碼，同時它還提供了所有一般 C++ 編程的優(yōu)點。 MFC 位于任何 Windows API 之上，能夠使程序員的工作更容易。類庫有些是隨編譯器提供的。用 Mirosoft VC++開發(fā)出來的軟件穩(wěn)定性好、可移植性強，而且軟件與硬件相互獨立。這些組件通過一個名為 Developer Studio 的組件集成為和諧的開發(fā)環(huán)境。 VC++開發(fā)環(huán)境 VC++是一個功能強大的可視化軟件開發(fā)工具，它不僅是一個 C++編譯器，而且是一個基于 Windows 操作系統的可視化集成開發(fā)環(huán)境。通過理解 C++，會對 COM 有更深的理解。 ? 最大化 COM 特征 COM 與 C++很接近，實際上， Don Box(COM 的權威 )在他的《 Essential COM》一書的第一章寫道： “COM 就是更好的 C++” 。 ? 利用現有的代碼 由于 C 和 C++已經存在許多年了，現在有許多可利用的代碼，你的服務器組件可以使用現有的 C/C++代碼或庫。 ? 最小的依賴性 正如上面所說， C++是一種編譯語言，即 C++代碼在執(zhí)行之前已轉換為機器碼。每次懷疑產生錯誤時，要調用 On Error Resume Next 功能，并檢查 Error 對象。 VBScript 具有基本的錯誤處理支持功能。實 際上，如果在實現中首先進行錯誤處理，而不是在最后才進行，那么整個程序的開發(fā)和測試過程會更加完美。因為 C++是編譯語言，而且非常自然，比 VB 更接近機器代碼，所以由 C++編譯器產生的代碼一定比VB 的編譯代碼效率更高。對于 VBScript 和 Java 等語言，代碼在運行時由程序解釋，而且每次運行程序時都要將代碼轉換為機器碼，這樣做效率比較低，不僅僅是已編譯過的 C++程序運行得較快，而且微軟 C++編譯器已存在多年。從編寫程序的難易程度和程序的性能綜合考慮， C++是最佳的選擇。然而，由 VC++提供的所有工具都產生 C++，而不是 C。但是，幾乎沒有人用匯編語言編寫完整的程序，因為這樣做極其乏味。第二個步是選擇語言，這也影響程序的速度。例如，一個算法定義為獲取一個字符串，計算字符串中的字符個數，并作為結果返回的過程。 使用 C++的原因 ? 性能 性能有個兩方面，算法速度和機器代碼效率。當一個消息被這個樹中一個類的一個對象接收時，這個對象動態(tài)的決定給予子類對象的消息的某種用法。多態(tài)性形 成由父類和它們的子類組成的一個樹型結構。 ? C++支持動態(tài)聯編 C++中可以定義虛函數，通過定義虛函數來支持動態(tài)聯編。 C++由于支持繼承性。派生類繼承了基類的所有方法，另外派生類自身還可以定義所需要的不包含在父類中的新方法。 ? C++支持繼承性 C++中可以允許單繼承和多繼承。 C++支持多態(tài)性。友元打破了類的封裝性，它是 C++另一個面向對象的重要特征。 ? C++中允許友元破壞封裝性 類中的私有成員一般是不允許該類外面的任何函數訪問的，但是友元便可打破這條禁令，它可以訪問該類的私有成員（包含數據成員和成員函數）。因此，送到一個對象的所有可能的消息在對象的類描述中都需要定義，即對每個可能的消息給出一個相應的方法。一種是私有（ private）成員，只有在類中說明的函數才能訪問該類的私有成員，而在該類外的函數不可以訪問私 有成