Podrobno

Modelno prediktivno vodenje sistema HVAC
ID BIRK, JERNEJ (Avtor), ID Tomažič, Simon (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,63 MB)
MD5: 9FA726D34A298EA79A575B4290ACB061

Izvleček
Magistrsko delo obravnava razvoj in analizo modelno prediktivnega vodenja (MPC) sistema HVAC. Uporaba modelno prediktivnega vodenja omogoča izpolnjevanje strožjih zahtev v farmacevtski industriji. V delu je predstavljen sistem HVAC in pripadajoč nelinearni model, ki zajema procese ogrevanja, hlajenja, vlaženja, ventilacije in rekuperacije. Podan nelinearni model je omogočil preizkušanje in razvoj različnih metod modelno prediktivnega vodenja, katerih namen je zagotavljanje natančne in energetsko učinkovite regulacije temperature in vlage. Pregled literature potrjuje primernost uporabe MPC za vodenje sistemov HVAC. Modelno prediktivno vodenje je v različnih študijah dobilo veliko pozornosti, saj omogoča relativno enostavno implementacijo različnih omejitev in zahtev pri vodenju sistemov. Prednost MPC je tudi primernost za vodenje nelinearnih multivariabilnih sistemov. Izpolnjevanje podanih zahtev smo zagotovili z izbiro ustrezne kriterijske funkcije, ki se uporablja pri optimizaciji, s katero določamo prihodnje regulirne signale. Z osnovnim MPC algoritmom smo zagotovili sledenje referenčnim vrednostim temperature in vlage. Energetsko varčni MPC (EMPC) smo realizirali tako, da dovoljujemo odstopanje od referenčnih vrednosti, vendar le znotraj dovoljenih intervalov. Linearizacija nelinearnega modela v različnih delovnih točkah je omogočila uporabo nabora linearnih modelov, ki so uporabljeni pri prediktivno funkcijskem vodenju (PFC). Prednost PFC predstavlja uporaba analitičnih algebraičnih izračunov in izogib računsko zahtevnim optimizacijskim algoritmom. Ustreznost posamezne strategije smo ovrednotili s simulacijo vodenega sistema v okolju MATLAB. Pri simulaciji so bile uporabljene realne meritve zunanjih pogojev. Rezultati omogočajo primerjavo natančnosti in učinkovitosti predstavljenih razvitih metod vodenja.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:modelno prediktivno vodenje, sistem HVAC, farmacevtska industrija, energetska učinkovitost
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-176084 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:258221571 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:21.11.2025
Število ogledov:94
Število prenosov:23
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Model predictive control of HVAC system
Izvleček:
The thesis addresses the development and analysis of model predictive control (MPC) of the HVAC system. The use of MPC enables meeting stricter requirements present in the pharmaceutical industry. The thesis presents the HVAC system and the corresponding nonlinear model. The given nonlinear model enabled the testing and development of various model predictive control methods, aimed at ensuring precise and energy-efficient control of temperature and humidity. Review of literature confirms the suitability of using MPC for controlling HVAC systems. MPC has received much attention in various studies, as it enables relatively easy implementation of different constraints and requirements in system control. The advantage of MPC also lies in its suitability for controlling nonlinear multivariable systems. We ensured the fulfillment of the given requirements by selecting an appropriate objective function used in optimization, which determines future control signals. The basic MPC algorithm ensures tracking of reference values for temperature and humidity. Energy-saving MPC (EMPC) was implemented by allowing deviations from the reference values but only within permitted intervals. Linearization of the nonlinear model at different operating points enabled the use of a set of linear models, which are used in predictive functional control (PFC). The advantage of PFC is the use of analytical algebraic calculations and avoidance of computationally demanding optimization algorithms. The adequacy of each strategy was evaluated by simulating the controlled system in the MATLAB environment. Real measurements of external conditions were used in the simulation. The results allow comparison of the accuracy and efficiency of the presented developed control methods.

Ključne besede:model predictive control, HVAC system, pharmaceutical industry, energy efficiency

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj