ПРИМЕНЕНИЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА ЭТАПЕ СИНТЕЗА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТЕПЛА НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ

Авторы
Файлы

Добротин С.А. Прокопчук Е.Л. Статья в формате PDF 80 KB

Применение автоматики в системах отопления позволяет снизить затраты на теплоснабжение здания и повысить комфортность помещений. В современных контроллерах отопления снижение энергозатрат и повышение комфортности достигается в основном за счет регулирования температуры прямого теплоносителя по температурному графику (в зависимости от текущей температуры на улице) и перехода системы от экономного ночного режима отопления к комфортному дневному. Основной недостаток таких систем заключается в том, что управление осуществляется без учета динамических хаpaктеристик системы по каналу возмущения и управления, что, в силу инерционности объекта, приводит к длительным переходным процессам и неизбежному запаздыванию регулирования по отношению к изменению параметров наружного климата.

Для устранения этого недостатка и разработки оптимальной системы управления (СУ) процессом подачи тепла на отопление здания целесообразно применение имитационного моделирования, с помощью которого решаются следующие задачи:

- исследование относительного влияния параметров наружного климата на значения параметров внутреннего микроклимата;

- разработка схемы управления подачей тепла на отопление здания, учитывающей динамические хаpaктеристики системы по каналу возмущения и управления и обеспечивающей тем самым снижение расхода энергии с повешением комфортности помещений;

- отыскание оптимальных значений параметров системы;

- проверка разработанных алгоритмов СУ.

В данной работе для имитационного моделирования используется инструмент визуального моделирования Simulink. Simulink является модулем расширения математического пакета Matlab и дает возможность с помощью графических блок‑диаграмм имитировать динамические системы и исследовать их работоспособность.

Применение мастерской реального времени (Real-Time Workshop) предоставляет возможность разработки программного обеспечения управляющих систем реального времени, генерируя программный код прямо из блок-диаграммы. Полученная программа может быть скомпилирована и загружена непосредственно в целевые аппаратные средства.

Блок-диаграмма разработанной схемы управления подачей тепла на отопление здания приведена на рисунке 1. Параметры каналов управления и возмущения в схеме соответствуют проектным значениям.

Рис. 1. Прогнозно-компенсационная схема управления подачей тепла на отопление здания

Wk(s), Wov(s), Woy(s), Wp(s) - передаточные функции динамического компенсатора, объекта по каналу возмущения, объекта по каналу управления и регулятора соответственно

Рис. 2. Графики изменения температуры в отапливаемом помещении

1 - СУ, регулирующая подачу теплоносителя по текущему значению наружной температуры; 2 - СУ, регулирующая подачу теплоносителя с учетом динамических хаpaктеристик объекта по каналу возмущения; 3 - СУ, регулирующая подачу теплоносителя по прогнозируемым метеорологическим параметром с учетом динамических хаpaктеристик объекта по каналу возмущения.

t_reg₁- время регулирования СУ1; Tdin1 - динамическая ошибка СУ1; dTdop - допустимый диапазон температуры; dTopt ‑ оптимальный диапазон температуры.

Проведенные на данной блок-диаграмме имитационные эксперименты позволяют утверждать что, введение в разомкнутый контур СУ динамического компенсатора значительно снижает длительность процесса регулирования, а введение в схему блока прогнозирования (БП) снижает негативное влияние динамических хаpaктеристик по каналу управления (рисунок 2). Прогнозная информация о возмущении, формируется алгоритмами, заложенными в БП. Прогноз осуществляется на оптимальный интервал прогнозирования, который соответствует оптимальному переходному процессу, обеспечивающему минимум интегрально-линейного модульного критерия при динамической ошибке не выше заданной.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс - СПб.: Питер, 2000. - 432 с.

ООПТ В СТРУКТУРЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫХ РАЙОНОВ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 268 KB...

31 08 2026 7:32:35

АНОМАЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ЭПИТЕРМАЛЬНОГО ЗОЛОТО-СЕРЕБРЯНОГО ОРУДЕНЕНИЯ ГОРНОГО АЛТАЯ И ГОРНОЙ ШОРИИ

Приведены аномальные структуры геохимических полей (АСГП) по вторичным ореолам рассеяния месторождений и проявлений эптермального золото-серебряного оруденения. Оруденение в регионах связано с венд-раннекембийскими и среднедевонскими вулканогенными образованиями. Показаны различные наборы аномальных значений химических элементов в зонах ядерного концентрирования, транзита элементов и фронтальных зонах концентрирования. Оценен условный потенциал ионизации в зональных конструкциях АСГП, показывающих кислотно – основной потенциал среды минералообразования. Проведен факторный анализ для всех зон АСГП c показом эллипсоидов изменчивости и факторных нагрузок. ...

30 08 2026 13:41:21

ОБУЧЕНИЕ УЧАЩИХСЯ РЕШЕНИЮ СЮЖЕТНЫХ ЗАДАЧ ПОСРЕДСТВОМ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МУЛЬТИМЕДИА

Статья в формате PDF 245 KB...

29 08 2026 13:24:48

ФОРМИРОВАНИЕ КУЛЬТУРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОТИ У СТАРШИХ ДОШКОЛЬНИКОВ ПОСРЕДСТВОМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Статья в формате PDF 115 KB...

28 08 2026 9:52:53

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В КОМПЛЕКСНОМ ЛЕЧЕНИИ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИИ

Статья в формате PDF 266 KB...

27 08 2026 5:47:52

НИКУЛИН АНАТОЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

Статья в формате PDF 90 KB...

26 08 2026 23:16:29

АНАЛИЗ РАЗМЕЩЕНИЯ СЕТИ ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 99 KB...

25 08 2026 0:54:33

ПРОКОПЕНКО ПЁТР ГЕОРГИЕВИЧ

Статья в формате PDF 318 KB...

24 08 2026 6:42:32

ГИПОКИНЕЗИЯ И ГИПЕРКИНЕЗИЯ КАК ФАКТОРЫ РИСКА В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

В данной статье говориться о морфологических изменениях в стенках крупных артерии мышечного типа и слизистой оболочки желудка крыс в ходе эксперимента, вызванные двигательной активностю и ее ограничением. Основные изменения наблюдались в стенках слизистой оболочки желудка и ее артериях. ...

23 08 2026 9:34:36

ФИБРИНОЛИТИЧЕСКАЯ И АНТИКОАГУЛЯЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ СТЕНКИ СОСУДОВ У НОВОРОЖДЕННЫХ ПОРОСЯТ С АНЕМИЕЙ С ПОМОЩЬЮ ФЕРРОГЛЮКИНА И ГАМАВИТА

Статья в формате PDF 106 KB...

22 08 2026 7:55:32

ФРАКТАЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ПОЗНАНИЯ

Статья в формате PDF 271 KB...

21 08 2026 15:16:40

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 119 KB...

20 08 2026 21:56:49

ОЦЕНКА ДИНАМИКИ РАЗВИТИЯ КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 105 KB...

19 08 2026 13:37:25

СОЦИАЛЬНАЯ РЕФЛЕКСИЯ КАК СПОСОБ БЕССОЗНАТЕЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ ИНДИВИДА

Статья в формате PDF 133 KB...

18 08 2026 15:51:34

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА СТИРКИ НА ОСНОВЕ ВЛИЯНИЯ ПАВ

Статья в формате PDF 106 KB...

17 08 2026 14:36:53

ШИГАРЕВ ВЕНИАМИН МАКСИМОВИЧ

Статья в формате PDF 68 KB...

16 08 2026 3:26:51

АНАТОМИЯ УРЕТРОВЕЗИКАЛЬНОГО СЕГМЕНТА И ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ У МУЖЧИН, ОТНОСЯЩИХСЯ К РАЗЛИЧНЫМ РАСАМ

Проведено исследование 63 препаратов уретровезикального сегмента и предстательной железы мужчин первого зрелого периода, относящихся к различным расам: европеоидам и монголоидам. Результаты: 1. межмочеточниковая складка Мерсье, расстояние от внутреннего отверстия уретры до устья мочеточника, площадь треугольника Льето достоверно больше у монголоидов при отсутствии достоверной разницы показателей «уретрального» угла треугольника Льето. 2. уретровезикальный угол, длина супрамонтанной части простатического отдела уретры и длина всего простатического отдела уретры у монголоидов достоверно больше. 3. семенной бугорок у представителей монголоидной расы в 85,7% представлял собой утолщение центральной складки простатического отдела уретры, наличие простатической маточки не зарегистрировано ни в одном случае. Семенной бугорок представителей европеоидной расы был более выражен и представлял собой анатомическое образование бόльшими размерами, простатическая маточка зарегистрирована в 60% случаев. 4. общий объем простаты у европеоидов и монголоидов не отличался, однако, центральная ее доля у монголоидов достоверно больше, а переходная достоверно меньше. ...