Повышение качества регулирования приточной вентиляционной системы

Abstract

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.

The paper considers the issue of substantiating the possibility of improving the processes of regulation of heating, ventilation and air conditioning systems using adaptive predictive control, improving the regulation quality of draw-in air system on its basis. The principle of control using a predictive model is described, the features of control using an MPC-controller are noted, the structure of the controller and the criterion for choosing the optimal values of the control signal are considered. The implementation of the MPC-approach is shown on the example of the draw-in air system VAV of the classroom. A block diagram has been developed to simulate the ventilation system in the Simulink environment of the MATLAB application software package, and a set of software tools Model Predictive Control Toolbox has been used to synthesize the MPC-controller. A study of transients in the VAV ventilation system was conducted, transients in a system without a regulator, with a PIDcontroller and an MPC-controller were compared. The comparison of the results showed that the use of the MPC-controller allows improving the processes of regulating the thermal regime in the room and improving the regulation quality of draw-in air system.