مدلسازی کنترلی یک سیستم تهویه مطبوع و بررسی تاثیر اغتشاشات بر پاسخ کنترل بهینه آن

در این مقاله، با معرفی یک ساختمان با فضای تک ناحیه ای، مدل ریاضی سیستم های تهویه مطبوع آن استخراج شده و برای زمان ها و فصل های مختلف، تصحیح شده است. ابتدا، برای سیستم های مورد نظر متناسب با محدوده مجاز ورودی (حداکثر و حداقل دبی هوای ورودی به ساختمان کنترل کننده PID طراحی شده است. در ادامه، با کمک گرفتن از روشهای کنترل بهینه LQR و LQI 2، پاسخ سیستم بهبود یافته است. با تعیین و اعمال اغتشاشات محیطی به سیستم، همچون تغییر گرمای ایجاد شده در داخل اتاق ها، پاسخ سیستم ها به کنترل کننده های طراحی شده، مورد بررسی قرار گرفته و با هم مقایسه شده اند. نتایج نشان میدهد که در صورتی که اغتشاشات ناگهانی در سیستم وجود نداشته باشد، پاسخ سیستم برای کنترل کننده PID به پاسخ سیستم برای کنترل کننده LQR نزدیک است و همچنین، فراجهش یا فروجهش کمتری نسبت به کنترل کننده LQI دارد. در عین حال، در صورتی که اغتشاشات ناگهانی در سیستم وجود داشته باشند، میزان مصرف انرژی و تغییرات دبی هوای ورودی به اتاق، برای کنترل کننده LQI کمتر از کنترل کننده های PID و LQR است. با این حال، پاسخهای سیستم برای کنترل کننده های LOR LQI و PID از نظر زمان نشست و زمان برخاست تقریبا یکسان هستند.