中央空調監控系統溫濕度控制的分析

1 引 言

樓宇自動(dòng)化系統是智能建筑的一個(gè)重要組成部分。樓宇自動(dòng)化系統的功能就是對大廈內的各種機電設施，包括中央空調、給排水、變配電、照明、電梯、消防、安全防范等進(jìn)行全面的計算機監控管理。其中，中央空調的能耗占整個(gè)建筑能耗的50%以上，是樓宇自動(dòng)化系統節能的重點(diǎn)[1]。由于中央空調系統十分龐大，反應速度較慢、滯后現象較為嚴重，現階段中央空調監控系統幾乎都采用傳統的控制技術(shù)，對于工況及環(huán)境變化的適應性差，控制慣性較大，節能效果不理想。傳統控制技術(shù)存在的問(wèn)題主要是難以解決各種不確定性因素對空調系統溫濕度影響及控制品質(zhì)不夠理想。而智能控制特別適用于對那些具有復雜性、不完全性、模糊性、不確定性、不存在已知算法和變動(dòng)性大的系統的控制。“綠色建筑”主要強調的是：環(huán)保、節能、資源和材料的有效利用，特別是對空氣的溫度、濕度、通風(fēng)以及潔凈度的要求，因此，空調系統的應用越來(lái)越廣泛?？照{控制系統涉及面廣，而要實(shí)現的任務(wù)比較復雜，需要有冷、熱源的支持?？照{機組內有大功率的風(fēng)機，但它的能耗很大。在滿(mǎn)足用戶(hù)對空氣環(huán)境要求的前提下，只有采用先進(jìn)的控制策略對空調系統進(jìn)行控制，才能達到節約能源和降低運行費用的目的。以下將從控制策略角度對與監控系統相關(guān)的問(wèn)題作簡(jiǎn)要討論。

2 空調系統的基本結構及工作原理

空調系統結構組成一般包括以下幾部分：

(1) 新風(fēng)部分

空調系統在運行過(guò)程中必須采集部分室外的新鮮空氣(即新風(fēng))，這部分新風(fēng)必須滿(mǎn)足室內工作人員所需要的最小新鮮空氣量，因此空調系統的新風(fēng)取入量決定于空調系統的服務(wù)用途和衛生要求。新風(fēng)的導入口一般設在周?chē)皇芪廴居绊懙牡胤?。這些新風(fēng)的導入口和空調系統的新風(fēng)管道以及新風(fēng)的濾塵裝置(新風(fēng)空氣過(guò)濾器)、新風(fēng)預熱器(又稱(chēng)為空調系統的一次加熱器)共同組成了空調系統的新風(fēng)系統。

(2) 空氣的凈化部分

空調系統根據其用途不同，對空氣的凈化處理方式也不同。因此，在空調凈化系統中有設置一級初效空氣過(guò)濾器的簡(jiǎn)單凈化系統，也有設置一級初效空氣過(guò)濾器和一級中效空氣過(guò)濾器的一般凈化系統，另外還有設置一級初效空氣過(guò)濾器，一級中效空氣過(guò)濾器和一級高效空氣過(guò)濾器的三級過(guò)濾裝置的高凈化系統。

(3) 空氣的熱、濕處理部分

對空氣進(jìn)行加熱、加濕和降溫、去濕，將有關(guān)的處理過(guò)程組合在一起，稱(chēng)為空調系統的熱、濕處理部分。

在對空氣進(jìn)行熱、濕處理過(guò)程中，采用表面式空氣換熱器(在表面式換熱器內通過(guò)熱水或水蒸氣的稱(chēng)為表面式空氣加熱器，簡(jiǎn)稱(chēng)為空氣的汽水加熱器)。設置在系統的新風(fēng)入口，一次回風(fēng)之前的空氣加熱器稱(chēng)為空氣的一次加熱器;設置在降溫去濕之后的空氣加熱器，稱(chēng)為空氣的二次加熱器;設置在空調房間送風(fēng)口之前的空氣加熱器，稱(chēng)為空氣的三次加熱器。三次空氣加熱器主要起調節空調房間內溫度的作用，常用的熱媒為熱水或電加熱。在表面式換熱器內通過(guò)低溫冷水或制冷劑的稱(chēng)為水冷式表面冷卻器或直接蒸發(fā)式表面冷卻器，也有采用噴淋冷水或熱水的噴水室，此外也有采用直接噴水蒸汽的處理方法來(lái)實(shí)現空氣的熱、濕處理過(guò)程。

(4) 空氣的輸送和分配、控制部分

空調系統中的風(fēng)機和送、回風(fēng)管道稱(chēng)為空氣的輸送部分。風(fēng)管中的調節風(fēng)閥、蝶閥、防火閥、啟動(dòng)閥及風(fēng)口等稱(chēng)為空氣的分配、控制部分。根據空調系統中空氣阻力的不同，設置風(fēng)機的數量也不同，如果空調系統中設置一臺風(fēng)機，該風(fēng)機既起送風(fēng)作用，又起回風(fēng)作用的稱(chēng)為單風(fēng)機系統;如果空調系統中設置兩臺風(fēng)機，一臺為送風(fēng)機，另一臺為回風(fēng)機，則稱(chēng)為雙風(fēng)機系統。

(5) 空調系統的冷、熱源

空調系統中所使用的冷源一般分為天然冷源和人工冷源。天然冷源一般指地下深井水，人工冷源一般是指利用人工制冷方式來(lái)獲得的，它包括蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷以及蒸汽噴射式制冷等多種形式?，F代化的大型建筑中通常都采用集中式空調系統，

這種形式的結構示意圖如圖1所示。

其工作原理是當環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，空調系統通過(guò)循環(huán)方式把室內的熱量帶走，以使室內溫度維持于一定值。當循環(huán)空氣通過(guò)風(fēng)機盤(pán)管時(shí)，高溫空氣經(jīng)過(guò)冷卻盤(pán)管的鋁金屬先進(jìn)行熱交換，盤(pán)管的鋁片吸收了空氣中的熱量，使空氣溫度降低，然后再將冷凍后的循環(huán)空氣送入室內。冷卻盤(pán)管的冷凍水由冷卻機提供，冷卻機由壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器組成。壓縮機把制冷劑壓縮，經(jīng)壓縮的制冷劑進(jìn)入冷凝器，被冷卻水冷卻后，變成液體，析出的熱量由冷卻水帶走，并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)吸熱，使冷凍水降溫，然后冷凍水進(jìn)入水冷風(fēng)機盤(pán)管吸收空氣中的熱量，如此周而復始，循環(huán)不斷，把室內熱量帶走。當環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，需要以熱水進(jìn)入風(fēng)機盤(pán)管，和上述原理一樣，空氣加熱后送入室內?？諝饨?jīng)過(guò)冷卻后，有水分析出，空氣相對濕度減少，變的干燥，所以需增加濕度，這就要加裝加濕器，進(jìn)行噴水或噴蒸汽，對空氣進(jìn)行加濕處理，用這樣的濕空氣去補充室內水汽量的不足。

3 中央空調自動(dòng)控制系統

3.1 中央空調自動(dòng)控制的內容與被控參數

中央空調系統由空氣加熱、冷卻、加濕、去濕、空氣凈化、風(fēng)量調節設備以及空調用冷、熱源等設備組成。這些設備的容量是設計容量，但在日常運行中的實(shí)際負荷在大部分時(shí)間里是部分負荷，不會(huì )達到設計容量。所以，為了舒適和節能，必須對上述設備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使其實(shí)際輸出量與實(shí)際負荷相適應。目前，對其容量控制已實(shí)現不同程度的自動(dòng)化，其內容也日漸豐富。被控參數主要有空氣的溫度、濕度、壓力(壓差)以及空氣清新度、氣流方向等，在冷、熱源方面主要是冷、熱水溫度，蒸汽壓力。有時(shí)還需要測量、控制供回水干管的壓力差，測量供回水溫度以及回水流量等。在對這些參數進(jìn)行控制的同時(shí)，還要對主要參數進(jìn)行指示、記錄、打印，并監測各機電設備的運行狀態(tài)及事故狀態(tài)、報警。

中央空調設備主要具有以下自控系統：風(fēng)機盤(pán)管控制系統、新風(fēng)機組控制系統、空調機組控制系統、冷凍站控制系統、熱交換站控制系統以及有關(guān)給排水控制系統等。

3.2 中央空調自動(dòng)控制的功能

(1) 創(chuàng )造舒適宜人的生活與工作環(huán)境

·對室內空氣的溫度、相對濕度、清新度等加以自動(dòng)控制，保持空氣的最佳品質(zhì);

·具有防噪音措施(采用低噪音機器設備);

·可以在建筑物自動(dòng)化系統中開(kāi)放背景輕音樂(lè )等。

通過(guò)中央空調自動(dòng)控制系統，能夠使人們生活、工作在這種環(huán)境中，心情舒暢，從而能大大提高工作效率。而對工藝性空調而言，可提供生產(chǎn)工藝所需的空氣的溫度、濕度、潔凈度的條件，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

(2) 節約能源

在建筑物的電器設備中，中央空調的能耗是最大的，因此需要對這類(lèi)電器設備進(jìn)行節能控制。中央空調采用自動(dòng)控制系統后，能夠大大節約能源。

(3) 創(chuàng )造了安全可靠的生產(chǎn)條件

自動(dòng)監測與安全系統，使中央空調系統能夠正常工作，在發(fā)現故障時(shí)能及時(shí)報警并進(jìn)行事故處理。

3.3 中央空調自動(dòng)控制系統的基本組成

圖2為一室溫的自動(dòng)控制系統。它是由恒溫室、熱水加熱器、傳感器、調節器、執行器機構和(調節閥)調節機構組成。其中恒溫室和熱水加熱器組成調節對象(簡(jiǎn)稱(chēng)對象)，所謂調節對象是指被調參數按照給定的規律變化的房間、設備、器械、容器等。圖2所示的室溫自動(dòng)調節系統也可以用圖3所示的方塊圖來(lái)表示。室溫就是室內要求的溫度參數，在自動(dòng)調節系統中稱(chēng)為被調參數(或被調量)，用θa表示。在室溫調節系統中，被調參數就是對象的輸出信號。被調參數規定的數值稱(chēng)為給定值(或設定值)，用θg表示。室外溫度的變化，室內熱源的變化，加熱器送風(fēng)溫度的變化，以及熱水溫度的變化等，都會(huì )使室內溫度發(fā)生變化，從而室內溫度的實(shí)際值與給定值之間產(chǎn)生偏差。這些引起室內溫度偏差的外界因素，在調節系統中稱(chēng)為干擾(或稱(chēng)為擾動(dòng))，用f表示。在該系統中，導致室溫變化的另一個(gè)因素是加熱器內熱水流量的變化，這一變化往往是熱水溫度或熱水流量的變化引起的，熱水流量的變化是由于控制系統的執行機構—調節閥的開(kāi)度變化所引起的，是自動(dòng)調節系統用于補償干擾的作用使被調量保持在給定值上的調節參數，或稱(chēng)調節量q。調節量q和干擾f對對象的作用方向是相反的。

4 中央空調系統控制中存在的問(wèn)題

4.1 被控對象的特點(diǎn)

空調系統中的控制對象多屬熱工對象，從控制角度分析，具有以下特點(diǎn)[3]：

(1) 多干擾性

例如，通過(guò)窗戶(hù)進(jìn)來(lái)的太陽(yáng)輻射熱是時(shí)間的函數，受氣象條件的影響;室外空氣溫度通過(guò)圍護結構對室溫產(chǎn)生影響;通過(guò)門(mén)、窗、建筑縫隙侵入的室外空氣對室溫產(chǎn)生影響;為了換氣(或保持室內一定正壓)所采用的新風(fēng)，其溫度變化對室溫有直接影響。此外，電加熱器(空氣加熱器)電源電壓的波動(dòng)以及熱水加熱器熱水壓力、溫度、蒸汽壓力的波動(dòng)等，都將影響室溫。

如此多的干擾，使空調負荷在較大范圍內變化，而它們進(jìn)入系統的位置、形式、幅值大小和頻繁程度等，均隨建筑的構造(建筑熱工性能)、用途的不同而異，更與空調技術(shù)本身有關(guān)。在設計空調系統時(shí)應考慮到盡量減少干擾或采取抗干擾措施。因此，可以說(shuō)空調工程是建立在建筑熱工、空調技術(shù)和自控技術(shù)基礎上的一種綜合工程技術(shù)。

(2) 多工況性

空調技術(shù)中對空氣的處理過(guò)程具有很強的季節性。一年中，至少要分為冬季、過(guò)渡季和夏季。近年來(lái)，由于集散型系統在空調系統中的應用，為多工況的空調應用創(chuàng )造了良好的條件。由于空調運行制度的多樣化，使運行管理和自動(dòng)控制設備趨于復雜。因此，要求操作人員必須嚴格按照包括節能技術(shù)措施在內的設計要求進(jìn)行操作和維護，不得隨意改變運行程序和拆改系統中的設備。

(3) 溫、濕度相關(guān)性

描述空氣狀態(tài)的兩個(gè)主要參數為溫度和濕度，它們并不是完全獨立的兩個(gè)變量。當相對濕度發(fā)生變化時(shí)會(huì )引起加濕(或減濕)動(dòng)作，其結果將引起室溫波動(dòng);而室溫變化時(shí)，使室內空氣中水蒸氣的飽和壓力變化，在絕對含濕量不變的情況下，就直接改變了相對濕度(溫度增高相對濕度減少，溫度降低相對濕度增加)。這種相對關(guān)聯(lián)著(zhù)的參數稱(chēng)為相關(guān)參數。顯然，在對溫、濕度都有要求的空調系統中，組成自控系統時(shí)應充分注意這一特性。

4.2 控制中存在的主要問(wèn)題

目前中央空調系統主要采用的控制方式是pid控制，即采用測溫元件(溫感器)+pid溫度調節器+電動(dòng)二通調節閥的pid調節方式。夏季調節表冷器冷水管上的電動(dòng)調節閥，冬季調節加熱器熱水管上的電動(dòng)調節閥，由調節閥的開(kāi)度大小實(shí)現冷(熱)水量的調節，達到溫度控制的目的。為方便管理，簡(jiǎn)化控制過(guò)程，把溫度傳感器設于空調機組的總回風(fēng)管道中，由于回風(fēng)溫度與室溫有所差別，其回風(fēng)控制的溫度設定值，在夏季應比要求的室溫高(0.5～1.0)℃，在冬季應比要求的室溫低(0.5～1.0)℃。

pid調節的實(shí)質(zhì)就是根據輸入的偏差值，按比例、積分、微分的函數關(guān)系進(jìn)行運算，將其運算結果用于控制輸出?，F場(chǎng)監控站監測空調機組的工作狀態(tài)對象有：過(guò)濾器阻塞(壓力差)，過(guò)濾器阻塞時(shí)報警，以了解過(guò)濾器是否需要更換;調節冷熱水閥門(mén)的開(kāi)度，以達到調節室內溫度的目的;送風(fēng)機與回風(fēng)機啟/停;調節新風(fēng)、回風(fēng)與排風(fēng)閥的開(kāi)度，改變新風(fēng)、回風(fēng)比例，在保證衛生度要求下降低能耗，以節約運行費用;檢測回風(fēng)機和送風(fēng)機兩側的壓差，以便得知風(fēng)機的工作狀態(tài);檢測新風(fēng)、回風(fēng)與送風(fēng)的溫度、濕度，由于回風(fēng)能近似反映被調對象的平均狀態(tài)，故以回風(fēng)溫濕度為控制參數。根據設定的空調機組工作參數與上述監測的狀態(tài)數據，現場(chǎng)控制站控制送、回風(fēng)機的啟/停，新風(fēng)與回風(fēng)的比例調節，盤(pán)管冷、熱水的流量，以保證空調區域內空氣的溫度與濕度既能在設定范圍內滿(mǎn)足舒適性要求，同時(shí)也能使空調機組以較低的能量消耗方式運行。pid調節能滿(mǎn)足對環(huán)境要求不高的一般場(chǎng)所，但是pid調節同樣存在一些不足，如控制容易產(chǎn)生超調，對于工況及環(huán)境變化的適應性差，控制慣性較大，節能效果也不理想，所以對于環(huán)境要求較高或者對環(huán)境有特殊要求的場(chǎng)所，pid調節就無(wú)法滿(mǎn)足要求了。

對于像中央空調系統這樣的大型復雜過(guò)程(或對象)的控制實(shí)現，一般是按某種準則在低層把其分解為若干子系統實(shí)施控制，在上層協(xié)調各子系統之間的性能指標，使得集成后的整個(gè)系統處于某種意義下的優(yōu)化狀態(tài)。在控制中存在問(wèn)題主要表現在：

(1) 不確定性

傳統控制是基于數學(xué)模型的控制，即認為控制、對象和干擾的模型是已知的或者通過(guò)辯識可以得到的。但復雜系統中的很多控制問(wèn)題具有不確定性，甚至會(huì )發(fā)生突變。對于“未知”、不確定、或者知之甚少的控制問(wèn)題，用傳統方法難以建模，因而難以實(shí)現有效的控制。

(2) 高度非線(xiàn)性

傳統控制理論中，對于具有高度非線(xiàn)性的控制對象，雖然也有一些非線(xiàn)性方法可以利用，但總體上看，非線(xiàn)性理論遠不如線(xiàn)性理論成熟，因方法過(guò)分復雜在工程上難以廣泛應用，而在復雜的系統中有大量的非線(xiàn)性問(wèn)題存在。

(3) 半結構化與非結構化

傳統控制理論主要采用微分方程、狀態(tài)方程以及各種數學(xué)變換作為研究工具，其本質(zhì)是一種數值計算方法，屬定量控制范疇，要求控制問(wèn)題結構化程度高，易于用定量數學(xué)方法進(jìn)行描述或建模。而復雜系統中最關(guān)注的和需要支持的，有時(shí)恰恰是半結構化與非結構化問(wèn)題。

(4) 系統復雜性

按系統工程觀(guān)點(diǎn)，廣義的對象應包括通常意義下的操作對象和所處的環(huán)境。而復雜系統中各子系統之間關(guān)系錯綜復雜，各要素間高度耦合，互相制約，外部環(huán)境又極其復雜，有時(shí)甚至變化莫測。傳統控制缺乏有效的解決方法。

(5) 可靠性

常規的基于數學(xué)模型的控制方法傾向于是一個(gè)相互依賴(lài)的整體，盡管基于這種方法的系統經(jīng)常存在魯棒性與靈敏度之間的矛盾，但簡(jiǎn)單系統的控制可靠性問(wèn)題并不突出。而對復雜系統，如果采用上述方法，則可能由于條件的改變使得整個(gè)控制系統崩潰。

歸納上述問(wèn)題，復雜對象(過(guò)程)表現出如下的特性：

·系統參數的未知性、時(shí)變性、隨機性和分散性;

·系統時(shí)滯的未知性和時(shí)變性;

·系統嚴重的非線(xiàn)性;

·系統各變量間的關(guān)聯(lián)性;

·環(huán)境干擾的未知性、多樣性和隨機性。

面對上述空調系統的特性，因其屬于不確定性復雜對象(或過(guò)程)的控制范疇，傳統的控制方法難以對這類(lèi)對象進(jìn)行有效的控制，必須探索更有效的控制策略。

5 控制策略的選取

對于復雜的不確定性系統而言，由于被控對象(過(guò)程)的特性難于用精確的數學(xué)模型描述。用傳統的基于經(jīng)典控制理論的pid控制和基于狀態(tài)空間描述的近代控制理論方法來(lái)實(shí)現對被控對象的高動(dòng)靜態(tài)品質(zhì)的控制是非常困難的，一般都采用黑箱法，即輸入輸出描述法對控制系統進(jìn)行分析設計，大量引入人的能量與智慧、經(jīng)驗與技巧?？刂破魇怯没跀祵W(xué)模型和知識系統相結合的廣義模型進(jìn)行設計的，也就是說(shuō)對不確定性復雜系統的控制一般采用智能控制策略[5]。這類(lèi)控制系統具有以下基本特點(diǎn)：

(1) 具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對象及環(huán)境的有關(guān)知識以及運用這些知識的“智慧”;

(2) 是能以知識表示的非數學(xué)廣義模型和以數學(xué)描述表示的混合過(guò)程，采用開(kāi)閉環(huán)控制和定性及定量控制相結合的多模態(tài)控制方式;

(3) 具有變結構特點(diǎn)，能總體自尋優(yōu)，具有自適應、自組織、自學(xué)習和自協(xié)調能力;

(4) 具有補償和自修復能力、判斷決策能力和高度的可靠性。

智能控制策略的突出優(yōu)點(diǎn)是充分利用人的控制性能，信息獲取、傳遞、處理性能的研究結果和心理、生理測試數據，建立控制者—“人”環(huán)節的模型，以便與被控制對象—機器的模型相互配合，設計人機系統，為系統分析設計提供靈活性。例如，當建立被控制對象模型很困難時(shí)，可以建立控制者模型，如建立控制專(zhuān)家模型、設計專(zhuān)家控制器等;當建立控制者模型很困難時(shí)，可以建立被控制對象模型;而設計被控對象模型有困難時(shí)，又可建立“控制者—被控制對象”的聯(lián)合模型，即控制論系統模型，如“人—人”控制論系統的對策論模型。由于現代傳感變換檢測技術(shù)和計算機硬件相關(guān)技術(shù)的發(fā)展基本上已經(jīng)妥善地解決了控制系統中的硬件問(wèn)題，難點(diǎn)在于信息的處理和信息流的控制，因此其控制目標的實(shí)現和控制功能的完成往往采用全軟件方式。不同的控制策略所構造出的算法其復雜程度、魯棒性、解耦性能等差別是很大的，在技術(shù)實(shí)現上軟硬件資源成本也不同，人們期待的是成本最低的控制策略，在這方面仿人智能控制[6]策略具有其獨特的優(yōu)勢。仿人智能控制是總結、模仿人的控制經(jīng)驗和行為，以產(chǎn)生式規則描述人在控制方面的啟發(fā)與直覺(jué)推理行為，其基本特點(diǎn)是模仿控制專(zhuān)家的控制行為，控制算法是多模態(tài)的和多模態(tài)控制間的交替使用，并具有較好的解耦性能和很強的魯棒性。從復雜系統控制工程實(shí)踐的經(jīng)驗看，選取仿人智能控制策略還是明智之舉。除了仿人智能控制策略，還有模糊控制策略、專(zhuān)家系統控制策略等。

6 工程實(shí)現與監控信息平臺的選擇

大型復雜系統控制的工程實(shí)現中除了低層的ddc控制外，由于各子系統需要結集協(xié)調，有大量的信息需要實(shí)時(shí)處理和存儲。從控制論層次考慮，無(wú)論管理信息還是控制信息，控制的本質(zhì)都是對信息流的控制和信息的處理，因此信息平臺的選取是至關(guān)重要的，應從系統工程角度妥善處理工程實(shí)現問(wèn)題，既要使建設系統的軟硬件成本最低，又要考慮系統運行維護升級換代及擴展與發(fā)展的長(cháng)期效益，對系統進(jìn)行優(yōu)化配置，保證系統的長(cháng)期可靠穩定運行。硬件固然是控制系統實(shí)現的基礎，但在大型復雜系統控制中強調的應不再是硬件，如傳感裝置、儀器儀表、傳動(dòng)裝置、執行機構等，應改變某些由于技術(shù)背景等原因造成的輕視軟件重硬件的傾向，避免因信息平臺選取不當而形成大量的自動(dòng)化“孤島”，給企業(yè)的信息化留下隱患，使大量的寶貴信息資源沉淀、流失。目前市場(chǎng)上可供使用的國內外工業(yè)控制組態(tài)軟件不少，但用于大型復雜系統未必都那么合適。事實(shí)上，各軟件廠(chǎng)商在設計系統時(shí)各有側重，實(shí)現技術(shù)與設計方案也各有自己的鮮明特點(diǎn)，都是為了解決自動(dòng)化控制問(wèn)題提供手段與方案，但解決問(wèn)題的深度和廣度是有較大差別的，這正是設計中有待解決的問(wèn)題。

7 結束語(yǔ)

由于中央空調系統在樓宇自動(dòng)化系統節能中占據的特殊地位，顯示出了對中央空調系統控制模式進(jìn)行研究的重要意義。本文針對該系統溫、濕控制問(wèn)題進(jìn)行了較為詳細地分析，并介紹了智能控制策略的突出優(yōu)點(diǎn)，為同類(lèi)系統的設計提供了有益的幫助。