УДК 69 Строительство. Строительные материалы. Строительно-монтажные работы
В статье рассмотрены вопросы конструктивного, структурного моделирования и автоматического управления отоплением помещения. Получена динамика объекта – отопительной системы жилого дома. Динамические погрешности определены динамическими характеристиками датчика температуры. Представлена конструктивная схема объекта. Система управления отоплением содержит три регулятора температуры. С помощью структурного моделирования оценены различные способы автоматического управления отопительной системой. Техническая структура системы автоматического управления (САУ) температурой в жилом помещении реализована каскадным трехконтурным управлением с двумя исполнительными элементами. Приводятся экспериментальные исследования переходных процессов в замкнутой САУ с регуляторами трех типов. Полученные результаты позволяют реализовать адаптивное управление отопительной системой на реальном объекте.
Отопление, датчик, управление, динамика, регулятор, каскад, передаточная функция, аппроксимация, экспериментальная кривая.
1. Briere, D. Smart homes for dummies / D. Briere, P. Hurley. Hoboken. - Wiley Publishing, Inc. 2007. - 313 p.
2. Харке, В.Н. Умный дом. Объединение в сеть бытовой техники и систем коммуникаций в жилищном строительстве / В.Н. Харке. - М. : Техносфера, 2006. - 292с.
3. Элсенпитер, Т.Р. Умный Дом строим сами / Т.Р. Элсенпитер, Дж. Велт / М. : КУДИЦ-ОБРАЗ, 2005. - 384с.
4. Wells, Q. Guide to digital home technology integration / Q. Wells. - Delmar : Cengage Learning, 2009. - 544 p.
5. Ernest, A.-G. Community-based optimal scheduling of smart home appliances / A.-G. Ernest. - М. : LAP Lambert Academic Publishing, 2013. - 414 p.
6. Akimov, V.I. Software life management systems for «smart» residential houses / V.I. Akimov, S.I. Polyakov, A.V. Polukazakov // 2020 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). - Sochi, 2020. - Pp. 267-272. - DOI:https://doi.org/10.1109/RusAutoCon49822.2020.9208215.
7. Поляков, С.И. Автоматика и автоматизация производственных процессов : учеб. пособие / С.И. Поляков. - Воронеж, 2007. - 373 с.
8. Технические средства автоматизации. Программно - технические комплексы и контроллеры : учебное пособие / И.А. Елизаров, Ю.Ф. Мартемьянов, А.Т. Схиртладзе, С.В. Фролов. - М. : «Издательство Машиностроение - 1», 2004. - 180 с.
9. Поляков, С.И. Моделирование системы управления отоплением «умного» жилого дома / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 68-76. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-13-1-68-76.
10. Петровский В.С. Научные исследования в автоматизации : учеб. пособие / В.С. Петровский, С.И. Поляков, Д.А. Глухов. - Воронеж, 2011. - 240 с.
11. Development and research of a "Smart Home" heating control system / V.I. Akimov, E.N. Desyatirikova, A.V. Polukazakov, S.I. Polyakov, V.E. Mager // 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). - St. Petersburg, Moscow, 2020. - Pp. 574-580. - DOI:https://doi.org/10.1109/EIConRus49466.2020.9039541.
12. Поляков, С. И. Автоматическое управление процессами дозирования сыпучих материалов : монография / С.И. Поляков. - Воронеж, 2019. - 180 с.
13. Теория автоматического управления : учебник / В.Д. Волков, А.И. Шашкин, А.В. Смольянинов, Е.Н. Десятирикова. - Воронеж : Научная книга, 2015. - 745 с.
14. Akimov, V.I. Selecting criteria for optimizing parameters of ADC for digital signal processing / V.I. Akimov; A.V. Polukazakov; N.V. Sitnikov // Proceedings - 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). - Pp. 8867651. - DOI:https://doi.org/10.1109/RUSAUTOCON.2019.8867651 (Scopus).
15. Akimov, V.I. Design of measuring channel systems and automation tools / V.I. Akimov, A.V. Polukazakov, V.P. Shelyakin // Proceedings - 2019 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). - Sochi, 2019. - Pp. 8867777. - DOI:https://doi.org/10.1109/RUSAUTOCON.2019.8867777.
16. Поляков, С.И. Проектирование систем управления : учеб. пособие / С.И. Поляков, Н.П. Зуйкин. - Воронеж, 2001. - 133с.
17. Моделирование системы управления отоплением «умного» жилого дома / С.И. Поляков, В.И. Акимов, А.В. Полуказаков, В.К. Зольников, П.В. Енин // Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 58-67. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2021-14-1-58-67.
18. Simulation modeling of a technological breakthrough in the economy / V.N. Volkova, A.V. Loginova, E.N. Desyatirikova, V.E. Belousov, V.V. Chugunov // Proceedings of 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2018. - St. Petersburg, Moscow, 2018. - Pp. 1293-1297. - DOI:https://doi.org/10.1109/EIConRus.2018.8317332.
19. Akimov, V.I. Design and development of cascade heating control for a «Smart» residential housing / V.I. Akimov, S.I. Polyakov, A.V. Polukazakov // 2020 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). - Sochi, 2020. - Pp. 42-48. - DOI:https://doi.org/10.1109/RusAutoCon49822.2020.9208225.
20. Сазонова, С.А. Особенности решения задач управления функционированием системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 3. - С. 67-73. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c4f1989b3f6e2.21665404.
21. Сазонова, С.А. Математическое моделирование параметрического резерва систем теплоснабжения с целью обеспечения безопасности при эксплуатации / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, А.В. Звягинцева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12, № 3. - С. 71-77. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2019-12-3-71-77.
22. Сазонова С.А. Особенности формирования обобщенной модели управления системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 3. - С. 73-80. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c4f198dba9c13.80374928.
23. Сазонова С.А. Особенности формулировки прикладных задач управления функционированием системами теплоснабжения / С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2018. - Т. 11, № 3. - С. 80-88. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5c4f199166f1b7.53125390.
