دستیابی به عملکرد بهینه و مقاوم در سیستم های تهویه مطبوع (hvac)

سیستم های تهویه مطبوع همواره یک نیاز اساسی برای آسایش زندگی بشر بوده است . بنابراین هنگامی که صحبت از این سیستم ها به میان می آید بحث کنترل آنها نیز به وجود می آید لذا کنترل اینگونه سیستم ها جایگاه ویژه ای نزد مهندسین کنترل یافته است . در این پروژه دو اشکال عمده این سیستم ها بحث شده و برای هر کدام راه حلی پیشنهاد می شود. یکی از اشکالاتی که در این سیستمها وجود دارد مستهلک شدن و خرابی زودرس عمل کننده ها می باشد که منتجه از نوسانات روی سیگنال کنترل می باشد. به لحاظ اینکه این سیستم ها را می توان با سیستم های با تاخیر مدل کرد بنابراین اینگونه سیستم ها را به صورت کلی با سیستم های با تاخیر مدل می کنیم. در این پروژه راه حلی برای کم کردن نوسانات روی سیگنال کنترل پیشنهاد می شود بنابراین در این پایان نامه با استفاده از روش h برای سیستم های با تاخیر، کنترل کننده مقاومی ارائه می شود که علاوه بر اینکه خواسته کنترلی (صفر کردن خطا) را برآورده می کند، نوسانات روی سیگنال کنترل را نیز کاهش می دهد. نتایج این پایان نامه در راستای تامین اهداف کنترلی حائز اهمیت در سیستم های سرمایش و گرمایش می باشد. اصولا این سیستم ها غیرخطی بوده و به لحاظ دینامیکی کند می باشند و لازمست که در یک نقطه کار کنترل کننده مقاومی طراحی شود که در عین کاهش نوسانات روی سیگنال کنترل، منجر به یک سیستم حلقه بسته بدون خطای ماندگار شود. از آنجا که کنترل کننده های مقاوم اغلب دارای درجات دینامیکی بالایی می باشند، کنترل کننده مقاوم بدست آمده را با یک pid از روش کاهش مرتبه و شناسایی سیستم تقریب می زنیم. نتایج حاصله از شبیه سازی های کامپیوتری گویای کارآمد بودن روش اتخاذ شده می باشد. اشکال دیگری که در این سیستم ها وجود دارد مصرف زیاد انرژی در آنها می باشد که قسمت عمده ای از انرژی جهان را به خود اختصاص می دهد و همچنین اغتشاشات وارده در این سیستم ها زیاد می باشد لذا در فاز دوم پایان نامه، طراحی کنترل کننده مقاوم h با این قید که سیگنال کنترل انرژی محدودی داشته باشد برای سیستم های سرمایش و گرمایش مورد نظر بوده که به علت در دسترس نبودن حالتهای سیستم از تخمین زن h برای تخمین حالتهای سیستم استفاده می شود. به طور کلی سیستم های تهویه مطبوع انرژی زیادی را به خود اختصاص می دهند. برای محدود کردن انرژی این سیستمها کنترل کننده ای طراحی می شود که: -1 انرژی مصرف شده توسط سیستم را محدود کند، -2 اغتشاشات وارده به سیستم را تضعیف نماید و -3 در برابر تغییر پارامترهای سیستم مقاوم باشد. این روش به کنترل سیستم با فیدبک حالت منجر می شود و با قرار دادن فیدبک حالت که از روش h بدست می آید، در سیستم عملکرد بهینه و مقاوم سیستم دست خواهیم یافت .