طراحی کنترل کننده ردیاب بهینه مربعی خطی درجه دوم LQR برای ردیابی دما و رطوبت در حالت سرمایش با استفاده از تابع بهینه سازی FMINCON : سیستم AHU در تهویه مطبوع

برای تامین هوای مطلوب در سیستم های سرمایشی و گرمایشی از دستگاه های تهویه مطبوع HVAC استفاده می شود. یکی از این دستگاه ها AHU است که می تواند دما و رطوبت را به مقدار Set-point برساند. طبیعت پیچیده، غیرخطی و همچنین کوپلینگ بین متغیرهای AHU، طراحی یک سیستم کنترل موثر را با چالش های زیادی روبه رو می کند. از این رو، به کارگیری رویکردی که بتواند تمام پیچیدگی های مدل دینامیک را در فرآیند کنترل لحاظ کند، اجتناب ناپذیر است. در این مقاله، از رویکرد کنترل کننده بهینه مربعی درجه دوم در حالت Tracking برای سیستم AHU بهره برده شده است. در روش پیشنهادی، ابتدا نقطه تعادل سیستم از تابع بهینه سازی مقید FMINCON محاسبه شده و سپس با خطی سازی ژاکوبین حول نقطه تعادل، کنترل کننده LQR برای دو مسیر مرجع متفاوت شامل پله-شیب و پله-شیب-پله در حالت سرمایش طراحی می شود. رویکرد ارائه شده، علاوه بر ردیابی مسیرهای مرجع، قادر است تلاش کنترلی و مصرف انرژی را نیز حداقل نماید. نتایج شبیه سازی، عملکرد مناسب کنترل کننده LQR را در ردیابی مسیرهای مرجع دما و رطوبت با وجود تغییر نقطه کار نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

کلمات کلیدی: سیستم هواساز AHU ، تهویه مطبوع ، حالت سرمایش ، ردیاب بهینه ، کنترل کننده مربعی خطی درجه دوم LQR ، خطی سازی ژاکوبین ، تابع بهینه سازی مقید FMINCON