ОБ УПРАВЛЯЕМОСТИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ОТАПЛИВАЕМЫХ ЗДАНИЙ

Сергей Владимирович Панферов, Владимир Иванович Панферов

Аннотация


Температура внутреннего воздуха различных помещений отапливаемых зданий зачастую должна быть разной. Вместе с тем количество применяемых при этом управляющих воздействий достаточно ограничено: как правило, регулируют либо температуру, либо расход теплоносителя на индивидуальном тепловом пункте (ИТП) здания. Причем расход теплоносителя почти никогда не изменяют из-за неизбежности гидравлической разрегулировки системы отопления, поэтому для управления температурным режимом зданий, как правило, доступно только одно управляющее воздействие – это температура теплоносителя на ИТП. В связи с этим вполне естественно возникает вопрос об управляемости температурного режима зданий, то есть о возможности поддержания различных температур в различных помещениях. Для решения этой задачи предложено математическое описание температурного режима различных помещений здания с двухтрубной системой отопления. Это описание представляет собой матричную систему дифференциальных уравнений первого порядка. При этом используются понятия избыточной температуры внутреннего воздуха и избыточной температуры теплоносителя. Найдены условия полной управляемости объекта. Для этого бы-
ла вычислена матрица управляемости, показано, что ее определитель может быть выражен через определитель Вандермонда. Это обстоятельство существенно упростило определение условий управляемости. Отмечено, что для полной управляемости объекта необходимо, чтобы все его помещения различались бы либо по теплозащитным и теплоинерционным свойствам, либо по характеристикам установленных в них отопительных приборов. В большинстве практических случаев такого различия обычно нет, поэтому температурный режим отапливаемых зданий, как правило, является неполностью управляемым.

Ключевые слова


температурный режим, отапливаемые здания, управляемость, теплоноситель, матричное описание, матрица управляемости, теплозащитные итеплоинерционные свойства помещений, характеристики отопительных приборов

Полный текст:

PDF

Литература


Воронов, А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость / А.А. Воронов. – М.: Наука, 1979. – 336 с.

Дорф, Р. Современные системы управления: пер с англ. / Р. Дорф, Р. Бишоп. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002. – 832 с.

Растригин, Л.А. Современные принципы управления сложными объектами / Л.А. Растригин. – М.: Сов. радио, 1980. – 232 с.

Панферов, В.И. Об управляемости процесса нагрева металла в нагревательных печах / В.И. Панферов, Б.Н. Парсункин, В.К. Тузов // Изв.

вузов. Черная металлургия. – 1983. – № 5. – С. 156–157.

Панферов, В.И. К теории математического моделирования теплового режима зданий / В.И. Панферов, А.Н. Нагорная, Е.Ю. Анисимова //

Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2006. – Вып. 4. – № 14 (69). – С. 128–132.

Панферов, В.И. Об особенностях вывода уравнений регулирования систем централизованного теплоснабжения / В.И. Панферов, С.В. Пан-

феров // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». – 2016. – Т. 16, № 1. – С. 21–30. DOI:

14529/ctcr160102.

Панферов, В.И. О некоторых решениях проблемы управления централизованным теплоснабжением / В.И. Панферов, С.В. Панферов //

Труды Академэнерго. – 2016. – № 2. – С. 95–108.

Kalman, R.E. Controllability of linear dynamical systems / R.E. Kalman, Y.S. Ho, K.S. Narendra // Contributions to Differential Equations. – 1963. –

V. 1. – P. 189–213.

Ailon, A. Controllability of generalized linear time invariant systems / A. Ailon // IEEE Trans. Aut. Control. – 1987. – V. AC-32, № 5. – P. 429–432.

Cobb J. D. Controllability, observability and duality in singular systems / J.D. Cobb // IEEE Trans. Autom. Control. – 1984. – V. 29, № 12. – P. 1076–

Campbell, S.L. Observability of linear time varying descriptor systems / S.L. Campbell, W.J. Terrel // SIAM J. Matrix Anal, and Appi. – 1991. – V. 12,

№ 3. – P. 484–496.

Cheng, Z. Controllability of generalized dynamical systems with constrained control / Z. Cheng , H. Hong , J. Zhang // J. Austral. Math. B. – 1988. – V. 30, № 1. – P. 69–78.

Koumboulis, F.N. On Kalman's Controllability and Observability Criteria for Singular Systems / F.N. Koumboulis, B.G. Mertzios // Circuits Systems

Signal Process. 1999. – V. 18, № 3. – P. 269–290.

Paraskevopoulos P.N. Observers for singular systems / P.N. Paraskevopoulos, F.N. Koumboulis // IEEE Trans. Autom. Contr. – 1992. – V. 37, № 8. – P. 1211–1215.

Математические основы теории автоматического регулирования / В.А. Иванов, В.С. Медведев, Б.К. Чемоданов, А.С. Ющенко. – М.: Высш. шк., 1971. – 808 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.