Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Повышение качества регулирования приточной вентиляционной системы
Авторы Андрийчук В. Н., ст. преп.
Соколов В. И., д. т. н., проф.
Андрийчук Н. Д., д. т. н., проф.
Раздел Строительство и архитектура
Год 2022 Выпуск 71 Страницы 90 - 97
УДК 697
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.
Полный текст