طراحی کنترل کننده و رویتگر بهینه غیرخطی برای یک واحد هواساز در حضور اغتشاش پله در اکچویتورها: معادله ریکاتی وابسته به حالت

خلاصه

هواساز می تواند به عنوان یک واحد مستقل، یا یکی از اجزای سیکل تبرید باشد. این دستگاه با گردش هوا و آب از طریق اکچویتور موتوری دمپر و شیردوراهه، دما و رطوبت مطلوب در ساختمان را فراهم می کند. این مقاله، روش معادله ریکاتی وابسته به حالت را برای کنترل و تخمین بهینه غیرخطی سیستم هواساز پیشنهاد می دهد. رویکرد ارائه شده، علاوه بر ردیابی مسیرهای مرجع، قادر است تلاش کنترلی و مصرف انرژی را نیز حداقل نماید و در برابر اغتشاشات وارد شده مقاوم باشد. نتایج شبیه­سازی، عملکرد مناسب روش پیشنهادی در ردیابی مسیرهای مرجع دما و رطوبت با وجود تغییر نقطه کار و اغتشاش پله را در ورودی کنترلی نشان می دهد.

مقدمه

برای حفظ شرایط مطلوب دما و رطوبت نسبی در ساختمان ­ها با مصرف انرژی و هزینه بهره ­برداری پایین، سیستم­های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع[1] مورد نیاز است. ایده سیستم های تهویه مطبوع برای اولین بار توسط ویلیس هاویلند کریر مطرح شد. هدف اصلی واحد های HVAC با توجه به نظریه انجمن مهندسین گرمایش، تبرید و تهویه مطبوع آمریکا[2]، تنظیم دما و رطوبت در داخل ساختمان ها می باشد. از سیستم های HVAC می توان به موارد زیر اشاره کرد: چیلر هوا-خنک[3]، چیلر آب-خنک[4]، مینی چیلر[5]، داکت اسپلیت[6]، کندانسینگ یونیت[7] ، فن کوئل، هواساز یا هوارسان[8]. از هواسازها در ساختمان ها و برج های مسکونی، مراکز جراحی، بیمارستان ها، مراکز دانشگاهی، فروشگاه های زنجیره ای مواد غذایی، کارخانجات تولیدکننده محصولات شیمیایی، پالایشگاه ها و نیروگاه های اتمی استفاده می شود هواساز­ها با توجه به عملکرد و شرایط اقلیمی هر منطقه به سه دسته هواساز های صنعتی[9]، هواساز های بهداشتی[10] و هواساز های ایرواشر[11] تقسیم بندی می گردد. ذات غیرخطی و پیچیده بین متغیّرهای حالت سیستم هواساز، چالش­های بسیاری را در طراحی کنترل کننده و تخمین حالت های آن ایجاد می کند. بنابراین، ارائه یک روش کنترلی موثر که بتواند با در نظر گرفتن تمام محدودیت­ های عملی موجود کارایی قابل قبولی داشته باشد، از حوزه های مهم در کنترل هواساز است .

برای دانلود مقاله اینجا کلیک کنید