【正文】 對前十天的溫度、相對濕 度和空調(diào)功率值進行訓(xùn)練，使經(jīng)過訓(xùn)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(quán)值和閾值。 以下是預(yù)測模塊的 IPO 圖： 系統(tǒng)名稱：冰蓄冷空調(diào)負荷逐時預(yù)測系統(tǒng) 設(shè)計人：熊鳴暉 模塊名：預(yù)測模塊 日期： 模塊編號： 003 調(diào)用模塊：主控模塊 被調(diào)用模塊：數(shù)據(jù)庫模塊、算法模塊 輸入數(shù)據(jù)：時間日期、溫度、相對濕度 輸出數(shù)據(jù)：時間日期、溫度、相對濕度、空調(diào)功率 處理： 同時，利用上述流程實現(xiàn)的程序也可以對其它一些應(yīng)用領(lǐng)域進行預(yù)測，例如對城市需水量預(yù)測系統(tǒng)；對地球自轉(zhuǎn)過程旋轉(zhuǎn)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(yīng)的空調(diào)功率值。我們在實現(xiàn)該系統(tǒng)其主要功能的同時還增加了其他的一些功能，如歷史數(shù)據(jù)與預(yù)測數(shù)據(jù)的對比曲線等。這個系統(tǒng)主要是用于對未來一天某個時間的溫度和功率進行預(yù)測或根據(jù)當前時刻外界的溫度計算空調(diào)所應(yīng)該提供的功率。 系統(tǒng)模塊設(shè)計 主控模塊設(shè)計 主控模塊主要實現(xiàn)對系統(tǒng)各功能模塊的選擇，其 IPO 圖如下： 系統(tǒng)名稱：冰蓄冷空調(diào)負 荷逐時預(yù)測系統(tǒng) 設(shè)計人：熊鳴暉 模塊名：主控模塊 日期： 模塊編號： 001 調(diào)用模塊： 無 被調(diào)用模塊：算法模塊、預(yù)測模塊、功率計算模塊、數(shù)據(jù)庫模塊 輸入數(shù)據(jù)：時間日期、溫度、相對濕度、負荷率、學(xué)習速率、誤差 輸出數(shù)據(jù)：時間日期、溫度、相對濕度、空調(diào)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(yù)測模塊 功率計算模塊 數(shù)據(jù)庫模塊 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 算法模塊設(shè)計 在該逐時預(yù)測系統(tǒng)中主要功能是對數(shù)據(jù)庫內(nèi)十天的歷史數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練學(xué)習，不斷修改BP 網(wǎng)絡(luò)中輸入層、隱含層、輸出層的權(quán)值和閾值，使 BP 網(wǎng)絡(luò)中的功率輸出和歷史功率數(shù)據(jù)相近，從而使得預(yù)測值比較精確。并根據(jù)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(diào)系統(tǒng)應(yīng)該提供的功率，從而使某室內(nèi)的溫度保持在一定范圍內(nèi)。并整理為需求分析的 WOED 文檔。同時根據(jù)當前時刻及當前外界環(huán)境參數(shù)精確計算出當前空調(diào)應(yīng)該提供的功率。 這里我們選擇 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的 BP 算法和 SQL SEVER 數(shù)據(jù)庫來設(shè)計系統(tǒng)。 可移植性：可運行于任何 32 位 Windows 平臺 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 4 概要設(shè)計 任務(wù)概述 我們知道蓄冷空調(diào)的功率受溫度、濕度、氣壓、空調(diào)承載的子空調(diào)的多少（即空調(diào)的負荷）等因素的影響，根據(jù)這些外界條件的變化來不斷地調(diào)整其輸出的功率，從而使室內(nèi)的溫度保持在一定的范圍內(nèi)。 該預(yù)測系統(tǒng)主要以 BP 算法為核心 ，通過算法不斷修改計算值，使得預(yù)測和空調(diào)功率的計算足夠精確。 實現(xiàn)計算：使用 BP 算法不斷對以往的歷史數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練學(xué)習，得到一個合適的 權(quán)值和閾值（達到預(yù)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?。?。 實現(xiàn)預(yù)測：本預(yù)測系統(tǒng)利用以往的歷史數(shù)據(jù)和自動控制模塊在 24 小時的每個整點時刻采集外界參數(shù)和空調(diào)的功率值；根據(jù)這些參數(shù)和功率值利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的 BP 算法對這些所 采集的數(shù)據(jù)不斷進行學(xué)習訓(xùn)練，得出合適的 權(quán)值和閾值（達到預(yù)定的精確范圍），再對歷史每一整點時刻的外界參數(shù)求平均值，利用這些平均值再通過 BP 算法求出對應(yīng)的功率。對于抽取和逼近這種非線性函數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(diào)逐時負荷的預(yù)測是空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化運行的基礎(chǔ)。又由于在計算各層的權(quán)值和閾值時，要求所有的數(shù)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(wǎng)絡(luò)的學(xué)習結(jié)構(gòu)由輸入層、隱含層、輸出層組成。本負荷預(yù)測系統(tǒng) 通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的 BP 算法，將以往的一些記錄數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，然后利用訓(xùn)練的結(jié)果值進行未來值的預(yù)測或當前值的計算。 設(shè)計“蓄冷空調(diào)逐時負荷預(yù)測系統(tǒng)”的指導(dǎo)思想 蓄冷空調(diào)逐時 負荷的預(yù)測是蓄冷空調(diào)的重要模塊。 ② 使得計算機能夠從這些數(shù)據(jù)規(guī)律中預(yù)測出未來一天的數(shù)據(jù)情況，并將這些數(shù)據(jù)情況寫入數(shù)據(jù)庫。這個系統(tǒng)將成為蓄冷空調(diào)真正體現(xiàn)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(diào) 逐時負荷預(yù)測系統(tǒng)” 。如果能夠 精 確的預(yù)測建筑物的動態(tài)冷負荷，不僅可以更準確的幫助設(shè)計人員完成設(shè)計，更可以使設(shè)備控制人員根據(jù)預(yù)測的冷負荷確定系統(tǒng)的控制時間、方式以及盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障?！靶罾淇照{(diào)逐時負荷預(yù)測系統(tǒng)”為蓄冷空調(diào)實現(xiàn)節(jié)約能源提高經(jīng)濟效益提供了科學(xué)的依據(jù)。隨著國家倡導(dǎo)建設(shè)節(jié)約型社會，我國越來越多的地方開始使用 蓄冷空調(diào)。SQL Server 數(shù)據(jù)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(shù)和數(shù)據(jù)類型。每個數(shù)據(jù) 庫都有一個包含數(shù)據(jù)庫事件的日志文件。把每一個數(shù)據(jù)庫存放在單獨的操作系統(tǒng)文件中是 SQL Server 的主要特點，目的是允許 SQL Server 數(shù)據(jù)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(shù)量，并立即使用這些處理器，但并不需要增加任何額外的設(shè)置。從伸縮性上來說， SQL Server 使用并行體系結(jié)構(gòu)，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(shè)置優(yōu)先權(quán)的多任務(wù)、虛擬內(nèi)存和異步 I/O 功能，這些都是 Windows NT/2021操作系統(tǒng)的一部分。 ? SQL Server 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu) ①服務(wù)器： SQL Server 數(shù)據(jù) 庫體系結(jié)構(gòu)的核心是服務(wù)器，即數(shù)據(jù)庫引擎。 SQL DML 用于查詢和修改數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。 TransactSQL 提供三種類型的 SQL 支持，即數(shù)據(jù)定義語言（ DDL）、數(shù)據(jù)操縱語言（ DML）和數(shù)據(jù)控制語言（ DCL）。如，TransactSQL 包含了幾個流程控制關(guān)鍵字，這些關(guān)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(xiàn)在，幾乎所有的現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫都華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 可以使用 SQL 語言來訪問。 ? TransactSQL 結(jié)構(gòu)化查詢語言（ SQL）是一種高級語言， 它用來訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，最初由IBM 所開 發(fā)。 在 Windows NT/2021 上，這些組件是作為服務(wù)（ Services）來實現(xiàn)的。 Microsoft Distributed Transaction Coordinator(MSDTC)是一種事務(wù)管理器，負責協(xié)調(diào)多個服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫事務(wù)。警報是一種動作，響應(yīng)指定的事件。 SQL Server Agent 服務(wù)負責調(diào)度 SQL Server 的作業(yè)和警報。 ②利用與遠程數(shù)據(jù)庫直接的數(shù)據(jù)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?shù)母袷絺鬟f給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，對從服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)這些編程接口也能進行分析處理，并且以 適當?shù)母袷斤@示出來。 ①傳遞給數(shù)據(jù)庫引擎的操作語句負責直接對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行操作，它和應(yīng)用程序其他語句配合，完成對數(shù)據(jù)的處理。在 C/S 結(jié)構(gòu)中， 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)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(wǎng)絡(luò)傳送至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器時，后者并不把全表數(shù)據(jù) 傳至客戶端機中，而是先行對數(shù)據(jù)進行過濾查詢處理，再將查詢結(jié)果傳到前端，因而降低了網(wǎng)絡(luò)的負荷。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)使得資源共享的管道得以形成；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負責數(shù)據(jù)的存儲及管理；客戶端應(yīng)用程序則以圖形界面呈現(xiàn)數(shù)據(jù)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(wù)器的部分工作，減輕了遠程服務(wù)器的壓 力，但網(wǎng)絡(luò)通信量較大，客戶端完成的功能較為復(fù)雜，被稱為厚客戶機方式。這種方式服務(wù)器負擔較重，客戶機負擔及網(wǎng)絡(luò)負擔較輕。這個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括對共享數(shù)據(jù)的復(fù)制品，包括以視圖形式提供的對遠程數(shù)據(jù)操作的全局數(shù)據(jù)庫模式的子集，用戶通過本地的客戶端軟件通過網(wǎng)絡(luò)訪問位于服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫，主要對數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，為用戶的 Web 應(yīng)用提供了一款完善的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析解決方案。常見的全局函數(shù)有 AfxGetApp（獲得應(yīng)用程序?qū)ο蟮闹羔槪?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(shù)或變量不是 某個類的一個成員，那么就是一個全局函數(shù)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(shù)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(gòu)造和功能，但這些類之間并不是毫無關(guān)系的，它們是以層次結(jié)構(gòu)方式組織起來的。MFC 微軟基礎(chǔ)類庫可分為類、宏和全局函數(shù)等三個主要組成部分。同時你還要編寫用來響應(yīng)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(tǒng)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(quán)威 )在他的《 Essential COM》一書的第一章寫道： “COM 就是更好的 C++” 。 ? 利用現(xiàn)有的代碼 由于 C 和 C++已經(jīng)存在許多年了，現(xiàn)在有許多可利用的代碼，你的服務(wù)器組件可以使用現(xiàn)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(zhuǎn)換為機器碼。每次懷疑產(chǎn)生錯誤時，要調(diào)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(xiàn)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(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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(shù)，并作為結(jié)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(jié)構(gòu)。 ? C++支持動態(tài)聯(lián)編 C++中可以定義虛函數(shù)，通過定義虛函數(shù)來支持動態(tài)聯(lián)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?qū)ο蟮闹匾卣鳌? ? 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(shù)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(shù)據(jù)成員和成員函數(shù)）。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(yīng)的方法。一種是私有（ private）成員，只有在類中說明的函數(shù)才能訪問該類的私有成員，而在該類外的函數(shù)不可以訪問私 有成