طراحی کنترل کننده LQR برای یک واحد هواساز با استفاده از تابع بهینه سازی FMINCON

برای تامین هوای مطلوب در سیستم های سرمایشی و گرمایشی از دستگاه های تهویه مطبوع HVAC استفاده می شود. یکی ازاین دستگاه ها هواساز AHU است که می تواند دما و رطوبت را به مقدار ست پوینت برساند. طبیعت غیرخطی پیچیده و کوپلینگبین متغیرهای AHU ، طراحی یک سیستم کنترل موثر را با چالش های زیادی روبه رو می کند. از این رو، به کارگیری رویکردی کهبتواند تمام پیچیدگی های مدل دینامیک را در فرآیند کنترل لحاظ کند، اجتناب ناپذیر است. در این مقاله، از رویکرد کنترل کنندهLQR حالت ردیاب برای سیستم هواساز بهره برده شده است. در روش پیشنهادی، ابتدا نقطه تعادل سیستم از تابع بهینه سازی مقیدFMINCON محاسبه شده و سپس با خطی سازی ژاکوبین حول نقطه تعادل، کنترل کننده LQR برای دو مسیر مرجع متفاوتشامل پله- شیب و پله- شیب- پله طراحی می شود. رویکرد ارائه شده، علاوه بر ردیابی مسیرهای مرجع، قادر است تلاش کنترلی ومصرف انرژی را نیز حداقل نماید. نتایج شبیه سازی، عملکرد مناسب کنترل کننده LQR را در ردیابی مسیرهای مرجع دما و رطوبتبا وجود تغییر نقطه کار نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

سیستم تهویه مطبوع ، واحد هواساز ، خطی سازی ژاکوبین ، کنترل کننده LQR ، تابع بهینه سازی مقید FMINCON