بررسی دو فرم متفاوت نمایش شبه خطی جهت کنترل دما و رطوبت برای یک واحد هواساز در سیستم تهویه مطبوع: رویکرد زیربهینه معادله ریکاتی وابسته به حالت

هواساز یکی از تجهیزات سیستم سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع می باشد. این دستگاه می تواند به عنوان یک واحد مستقل، یا یکی از اجزای سیکل تبرید درنظرگرفته شود. هواساز با گردش هوا و آب از طریق اکچویتور موتوری دمپر و شیر، دما و رطوبت آسایش را در ساختمان فراهم می کند. طبیعت غیرخطی و کوپلینگ بین متغیرهای هواساز، طراحی یک سیستم کنترل موثر را با چالش های بسیاری 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. این مقاله، روش زیربهینه معادله ریکاتی وابسته به حالت را برای کنترل سیستم غیرخطی هواساز ارائه می دهد. در روش پیشنهادی، با بهره گیری از نمایش شبه خطی و حفظ تمام ویژگی های غیرخطی سیستم، قانون کنترل بهینه برای پایدارسازی و ردیابی مسیر مرجع تولید می شود. فرم نمایش شبه خطی در رویکرد معادله ریکاتی وابسته به حالت یکتا نیست و بی نهایت فرم نمایش وجود دارد. در این تحقیق، دو فرم نمایش شبه خطی به روش های متفاوت پیشنهاد شده است. فرم شبه خطی نوع اول علاوه بر ردیابی بهینه مسیرهای مرجع دما و رطوبت، قادر است تلاش کنترلی و مصرف انرژی را نیز حداقل نماید. در صورتی که در فرم نمایش شبه خطی نوع دوم، سیستم افزونه شده، و رتبه ماتریس کنترل پذیری کاهش می یابد. نتایج شبیه سازی، عملکرد مناسب فرم شبه خطی نوع اول را در ردیابی مسیرهای مرجع دما و رطوبت با وجود تغییر نقطه کار به طور واضح نشان می دهد.

Keywords:

هواساز , سیستم تهویه مطبوع , معادله ریکاتی وابسته به حالت , فرم نمایش شبه خطی , سیستم افزونه