Структурно-параметрический синтез адаптивной системы управления температурным режимом отапливаемых зданий

• Автор: Панферов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1.Современное состояние изучаемого вопроса и выбор основных

направлений исследований

Цель и задачи исследований

Глава 2. Анализ алгоритмов регулирования систем теплоснабжения по

Е.Я. Соколову

2.1 .Математическое описание функциональных элементов системы.

2.1.1. Уравнения отопительного прибора.

2.1.2. Уравнения узла смешения .

2.1.3. Модель системы отопления

2.1.4. Модель теплового режима здания
2.2.Алгоритмы управления теплоснабжением по отопительной
нагрузке.
2.3.Алгоритмы управления по совмещенной нагрузке отопления и горячего водоснабжения
2.4.Анализ результатов исследований.
Выводы по 2ой главе
Глава 3.Разработка адаптивной системы управления тепловым
режимом зданий.
3.1.Разработка концепции построения системы управления
3.2.Разработка алгоритма оценки параметра
3.3.Разработка алгоритма оценки параметра Есо
3.4.Разработка алгоритмов оценки параметров тЕа и п
3.5.Решение задачи адаптации, основанное на совместной оценке1 проблемных параметров.
3.6.Структурные схемы адаптивных систем управления
Выводы по 3ей главе
Глава 4.Разработка и исследование метода выбора и настройки
автоматических регуляторов в адаптивной системе управления тепловым режимом зданий
4.1.К обоснованию метода структурнопараметрического синтеза автоматических регуляторов
4.2.Исследованис устой1ивости и качества переходных процессов
в САР с астатическим объектом
4.3.Исследование свойств САР со статическим объектом
первого порядка с запаздыванием
4.4.Исследование свойств САР со статическим объектом
второго порядка с запаздыванием
Выводы по 4ой главе
Глава 5.Автоматизированная система контроля и управления тепловым
режимом здания химического факультета ЮУрГУ.
5.1.Техническая и функциональная структуры
подсистем контроля и
управления
5.2. Анализ особенностей теплового режима здания.
5.3. Настройка алгоритма компенсации
Выводы по 5ей главе.
Заключение.
Библиографический список.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .
Глава 1 .Современное состояние изучаемого вопроса и выбор основных
направлений исследований. .
Цель и задачи исследований
Глава 2. Анализ алгоритмов регулирования систем теплоснабжения по
Е.Я Соколову .
2.1.Математическое описание . функциональных элементов . . системы
2.1.1 Уравнения отопительного прибора
2.1.2. Уравнения узла смешения
2.1.3. Модель системы отопления
2.1.4. Модель теплового режима здания.
2.2.Алгоритмы управления теплоснабжением по отопительной .нагрузке
2.3.Алгоритмы управления по совмещенной нагрузке отопления и
горячего водоснабжения
2.4.Анализ результатов исследований.
Выводы по 2ой главе .
Глава 3.Разработка адаптивной системы управления тепловым
режимом зданий 1.
З.ГРаэработка концепции построения системы управления
3.2.Разработка алгоритма оценки параметра .
3.3.Разработка алгоритма оценки параметра Гсо.
3.4.Разработка алгоритмов оценки параметров лГсо и п
3.5.Решение задачи адаптации, основанное на совместной оценке проблемных параметров .
. З.б.Структурные схемы адаптивных систем управления.
Выводы по 3ей главе
Глава 4.Разработка и исследование метода выбора и настройки автоматических регуляторов в адаптивной системе управления
тепловым режимом зданий
4.1.К обоснованию метода структурнопараметрического синтеза
автоматических регуляторов
4.2.Исследование устойчивости и качества переходных процессов . в САР с астатическим объектом.
4.3.Исследование свойств САР со статическим объектом
первого порядка с запаздыванием.
4.4.Исследование свойств САР со статическим объектом
второго порядка с запаздыванием.
Выводы по 4ой главе.
Глава 5.Автоматизированная система контроля и управления тепловым режимом здания химического факультета ЮУрГУ.
5.1 .Техническая и функциональная структуры
подсистем контроля и управления.
5.2. Анализ особенностей теплового режима здания.
5.3. Настройка алгоритма компенсации.
Выводы по 5ей главе.
Заключение.
Библиографический список.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Настоящее энергосбережение начинается только тогда, когда самым серьезным образом начинают заниматься тепловым режимом отапливаемых зданий, исследованием и выявлением его особенностей, разработкой и внедрением систем автоматизации отопления и теплоснабжения в целом. Поэтому рассмотрим вопросы, связанные с автоматизацией систем отопления, и попытаемся выделить интересные, на наш взгляд, направления совершенствования автоматизированных систем управления АСУ отопительными установками. Во1х, заметим, что в литературе широко известны алгоритмы Е. Я. Соколова 1, предназначенные для компенсации основного возмущения для температурного режима зданий это температуры наружного воздуха. В связи с этим необходимо проанализировать эти алгоритмы и выяснить, как и каким образом при их реализации должны учитываются вообцето различные теплозащитные свойства зданий и различные теплотехнические и гидравлические характеристики их систем отопления. Как известно, решений, являющихся оптимальными для самых различных условий и характеристик объектов управления, просто быть не может, все должно быть вполне конкретным. Видимо, изза недостаточной ясности но этим вопросам проблема о температурных графиках достаточно активно обсуждается и до сих пор 2 8. Выявление этих вопросов позволит разработать концепцию построения интеллектуальных систем управления тепловым режимом зданий. При этом отметим, что для теплового режима зданий известны некоторые разработки в этом направлении см. Вместе с тем, проблема весьма далека от своего окончательного решения и совершенства. Оценка характеристик зданий и систем отопления статических и динамических важна не только для целей автоматизации, для создания комфортного микроклимата и энергосбережения, но и, например, для определения допустимого времени устранения аварийных ситуаций, для определения теплопотерь зданий при отсутствии проектной документации и вообще какихлибо достоверных данных о материалах ограждений и размерах слоев многослойных конструкций и т. При этом следует иметь в виду, что наиболее разумным, на наш взгляд, принципом управления тепловым режимом зданий является комбинированный принцип, когда в структуру системы управления вводится канал компенсации основного возмущения температуры наружного воздуха и одновременно при этом в системе используется сигнал обратной связи о температуре воздуха внутри так называемых представительных помещений в представительных точках здания см. Рис. Здесь 1 температура наружного воздуха, соответственно заданное и действительное значения температуры внутреннего воздуха, УУ и ОУ соответственно управляющее устройство и объект управления. Известно, что эффективность применения принципа компенсации во многом зависит от точности модели, отражающей влияние возмущения на выходную величину объекта управления, т. Также хорошо известно, что эти характеристики заметно меняются, например, изза старения здания и его системы отопления, при накоплении влаги в ограждающих конструкциях и т. Поэтому вполне понятно, что для построения высококачественной системы управления необходимо своевременно отслеживать изменение этих характеристик, т. При этом следует иметь в виду, что нецелесообразно и даже нереально , стр. По данным , стр. Как установлено и др. В настоящее время на практике, однако, применяются системы управления, осуществляющие только компенсацию основного возмущения температуры наружного воздуха, это так называемые погодные регуляторы температуры погодные компенсаторы. Обратная связь по температуре внутреннего воздуха здесь не реализуется, во многом это обуславливается некоторыми проблемами, связанными с измерением дайной величины , . В связи с этим были предложены системы управления по температуре физической модели здания , , которая, якобы, позволяет получить информацию о температуре внутреннего воздуха простейшим способом . При этом задание погодным регуляторам температуры теплоносителя, подаваемого на вход системы отопления, вычисляется либо по упомянутой кривой Е. Я. Соколова, либо по указанной заказчиком кривой в зависимости от температуры наружного воздуха, для измерения которой могут применяться и специальные инерционные датчики , .