Применение в системах управления отоплением здания алгоритма упреждающего управления за счет учета в нем динамических характеристик объекта позволяет снизить затраты на теплоснабжение здания и повысить комфортность помещений.
На рисунке 1 представлена блок-схема алгоритма, реализующего упреждающее управление процессом подачи тепла на отопление здания. Управление осуществляется пофасадно для двух выделенных фасадов. В алгоритме можно выделить 3 основных блока, каждый из которых выполняет определенные функции:
- блок 1 - блок прогнозирования, формирует прогнозное значение возмущающего воздействия;
- блок 2 - динамический компенсатор, по прогнозному значению возмущения формирует управляющее воздействие;
- блок 3 - блок корректировки, корректирует управляющее воздействие для каждого фасада.
На начальном этапе по информации от двух датчиков наружной температуры, расположенных со стороны разных фасадов определяется температура, по которой будет рассчитываться управляющее воздействие - это температура наиболее холодного фасада. На основе полученной температуры и температуры в 0 часов в данные сутки по модели наружного климата, заложенной в блоке 1, определяется прогнозная информация о возмущении.
Математическая модель наружного климата построена по обобщенным многолетним статистическим данным изменения температуры в течение суток и представляет собой функцию суточного хода отклонения температуры воздуха от 0 часов, для каждого месяца. В модели учитывается, что суточная амплитуда температуры воздуха зависит от облачности: в ясную погоду она значительно больше, чем в пасмурную. Поэтому для каждого месяца имеется две кривые суточного хода температуры. По близости значений текущей температуры с датчика и текущих температур, полученных по модели для солнечного и пасмурного дней данного месяца, определяется кривая, по которой будет производиться прогноз. Прогноз осуществляется на оптимальный интервал прогнозирования, который соответствует оптимальному переходному процессу.
Рис. 1. Блок-схема алгоритма упреждающего управления процессом подачи тепла на отопление здания
Прогнозная температура передается в блок 2, где определяется управляющее воздействие, общее для двух фасадов. Расчет управляющего воздействия ведется с учетом динамических характеристик объекта по каналу возмущения.
В случае получения дополнительного тепла, например, от солнечного излучения одним из фасадов и как следствие увеличения температуры в помещениях данного фасада управляющее воздействие на этот фасад корректируется в блоке 3, который реализует ПИ закон регулирования.
Данный алгоритм может использоваться при разработке систем управления отоплением зданием на местной ступени регулирования. На данный момент он проходит апробацию на имитационных моделях.
Библиографическая ссылка
Прокопчук Е.Л. АЛГОРИТМ УПРЕЖДАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОДАЧИ ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 3. – С. 60-62;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=9580 (дата обращения: 19.04.2024).