Статья
| Наименование | Повышение качества регулирования приточной вентиляционной системы | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Строительство и архитектура | ||||
| Год | 2022 | Выпуск | 71 | Страницы | 90 - 97 |
| УДК | 697 | EDN | JBGWVU | ||
| Аннотация | В работе рассмотрен вопрос обоснования возможности совершенствования процессов регулирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования использованием адаптивного прогнозирующего управления, повышения на его основе качества регулирования приточной вентиляционной системы. Изложен принцип управления с использованием прогнозирующей модели, отмечены особенности управления применением МРС-регулятора, рассмотрена структура регулятора и критерий выбора оптимальных значений управляющего сигнала. Показана реализация МРС-подхода на примере приточной вентиляционной системы VAV учебной аудитории. Для моделирования вентиляционной системы в среде Simulink пакета прикладных программ MATLAB разработана блок-диаграмма, для синтеза МРС-регулятора использован набор программных инструментов Model Predictive Control Toolbox. Проведено исследование переходных процессов в вентиляционной системе VAV, сопоставлены переходные процессы в системе без регулятора, с ПИД-регулятором и МРС-регулятором. Сравнение результатов показало, что использование МРС-регулятора позволяет совершенствовать процессы регулирования теплового режима в помещении и повысить качество регулирования приточной вентиляционной системы. | ||||
| Реферат | Цель. Обоснование возможности совершенствования процессов регулирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования использованием адаптивного прогнозирующего управления, повышение на его основе качества регулирования приточной вентиляционной системы.
Методика. Регулирование основано на адаптивном прогнозирующем управлении, особенностью которого является наличие математической модели объекта управления, достаточно точно описывающей его поведение. Наличие адекватной математической модели позволяет прогнозировать значения регулируемой переменной на определенное число шагов вперед. Суть адаптивного прогнозирующего управления состоит в определении последовательности значений управляющего сигнала, которая позволит обеспечить наилучшую прогнозируемую траекторию для регулируемой переменной. Необходимая последовательность значений управляющего воздействия устанавливается решением задачи оптимизации. Выбор наилучшей траектории регулируемой переменной определяется показателем качества регулирования, которым принимают квадрат рассогласования между прогнозируемой выходной переменной и задающим воздействием. Научная новизна. Обоснована возможность совершенствования процессов регулирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования использованием адаптивного прогнозирующего управления, показано на его основе повышение качества регулирования приточной вентиляционной системы. Практическая значимость. Достигается повышение быстродействия системы и уменьшение перерегулирования, что исключает дополнительные потери тепла. |
||||
| Ключевые слова | микроклимат, регулятор, вентиляционная система, температура, переходный процесс. | ||||
| Финансирование | |||||
| Благодарности | |||||
| Список источников |
1. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика [Текст] / В. А. Ананьев, Л. Н. Балуева, А. Д. Гальперин [и др.]. — М.: Евроклимат, 2003. — 416 с.
2. Sokolov, V. Diffusion of circular source in the channels of ventilation systems [Теxt] / V. Sokolov // Advances in engineering research and application. ICERA 2018. Lecture notes in networks and systems. — 2019. — Vol. 63. — P. 278–283.
3. Соколов, В. І. Гідравліка [Текст] / В. І. Соколов, О. С. Кроль, О. В. Єпіфанова. — Сєвєродонецьк: СНУ ім. В. Даля, 2017. — 160 с.
4. Sokolov, V. Criteria analysis of diffusion processes in channels of industrial ventilation systems [Теxt] / V. Sokolov // Proceedings of the 7th international conference on industrial engineering. ICIE 2021. Lecture notes in mechanical engineering. — 2022. — Vol. 2. — P. 725–731.
5. Свистунов, В. М. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха объектов агропромышленного комплекса и жилищно-коммунального хозяйства [Текст] / В. М. Свистунов, Н. К. Пушняков. — СПб.: Политехника, 2007. — 423 с.
6. Sokolov, V. Increased measurement accuracy of average velocity for turbulent flows in channels of ventilation systems [Теxt] / V. Sokolov // Proceedings of the 6th international conference on industrial engineering. ICIE 2020. Lecture notes in mechanical engineering. — 2021. — Vol. 2. — P. 1182–1190.
7. Теория автоматического управления [Текст]: учебник / Е. Э. Страшинин, А. Д. Заколяпин, С. П. Трофимов [и др.]. — Екатеринбург: УФУ, 2019. — 456 с.
8. Лурье, Б. Я. Классические методы теории автоматического управления [Текст] / Б. Я. Лурье, П. Дж. Энрайт. — СПб.: БХВ-Петербург, 2004. — 640 с.
9. Надеждин, И. С. Системы управления нестационарным объектом на основе МРС-регулятора и ПИД-регулятора с нечеткой логикой [Текст] / И. С. Надеждин, А. Г. Горюнов, Ф. Маненти // Управление большими системами. Анализ и синтез систем управления. — 2018. — Вып. 75. — С. 50–75.
10. Колодин, А. А. Разработка и исследование регулятора на основе прогнозирующей модели [Текст] / А. А. Колодин, В. В. Ёлшин // Вест. Самар. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. — 2021. — Т. 29. — № 1. — С. 36–44.
11. Model predictive control toolbox [Electronic resource]. — Access mode: https://www.mathworks.com/ help/mpc/.
12. Марьясин, О. Ю. Управление тепловым режимом зданий с использованием прогнозирующих моделей [Текст] / О. Ю. Марьясин, А. С. Колодкина // Вест. Самар. гос. ун-та. Сер.: Технические науки. — 2017. — № 1 (53). — С. 122–132.
13. Судак, В. Системы VAV. Краткое описание / В. Судак, Я. Хендигер. — Краков: SMAY, 2009. — 80 с.; То же [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://belimo.com.ua/files/VAV/VAV_book.pdf.
14. Соколов, В. І. Дифузійні процеси в системах вентиляції [Текст] / В. І. Соколов, О. С. Кроль, О. В. Єпіфанова. — Сєвєродонецьк: СНУ ім. В. Даля, 2018. — 148 с.
15. Ратушняк, Г. С. Регулювання витрати аеродинамічних потоків в системах вентиляції та аспірації [Текст]: монографія / Г. С. Ратушняк, Р. В. Степанковский. — Вінниця: ВНТУ, 2015. — 112 с.
|
||||
| Полный текст |
|
||||