ČVUT DSpace
  • Search DSpace
  • Čeština
  • Login
  • Čeština
  • Čeština
View Item 
  •   ČVUT DSpace
  • Czech Technical University in Prague
  • Faculty of Electrical Engineering
  • Department of Control Engineering
  • Master Theses - 13135
  • View Item
  • Czech Technical University in Prague
  • Faculty of Electrical Engineering
  • Department of Control Engineering
  • Master Theses - 13135
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Kyberneticko-fyzický testbed pro jednopotrubní otopné soustavy

Cyber-physical one-pipe hydronic heating testbed

Type of document
diplomová práce
master thesis
Author
Zelenka David
Supervisor
Dostál Jiří
Opponent
Salaj Michal
Field of study
Kybernetika a robotika
Study program
Kybernetika a robotika
Institutions assigning rank
katedra řídicí techniky
Defended
2019-02-07



Rights
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Vysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Show full item record
Abstract
Cílem práce je navržení testovací stolice pro jednopotrubní otopné zařízení, jehož funkci potřebujeme otestovat. Stolice nám umožní měřit výkon testovaného zařízení, zkoumat jeho vliv na další zařízení v otopné soustavě a získávat parametry otopného média. Stolice se skládá z kybernetické a fyzické části, které jsou navzájem popojeny datovým přenosem. Kybernetická část se skládá z počítačové simulace jednopotrubní otopné soustavy v reálné budově, zatímco fyzická část je složena z testovaného zařízení a jednotky na přípravu vnějších podmínek. Fyzická část má za úkol na základě informací ze simulace připravit vnější podmínky pro testované zařízení, tedy teplotu otopného média a jeho průtok. Konstrukce stolice obsahuje paralelně zapojená odstředivá čerpadla, průtokový ohřívač a nádrž na ukládání studeného média. Díky použití trojcestného ventilu a možnosti přesměrování toků média, můžeme minimalizovat teplotu média v nádrži. Tento ventil způsobuje nutnost použití přepínaného modelu stolice. Paralelní zapojení čerpadel má za následek vznik algebraických omezení v hydraulické i tepelné doméně. Pro řízení stolice jsou navrženy dva regulátory. Prvním regulátorem je standardní zpětnovazební smyčka, která pracuje v několika módech řízení na základě měřených stavů. Poté se věnujeme návrhu prediktivního regulátoru včetně realizace algebraických rovnic a přepínaného modelu. Model zařízení je včetně řízení implementován v Matlabu a v Simulinku. Funkce modelu testovací stolice je prezentována na různých skutečných situacích, které mohou nastat. Demonstrován je základní i prediktivní regulátor. Nakonec je předvedeno řízení stolice na výstupních datech ze simulací jednopotrubní otopné soustavy reálné budovy.
 
The aim of this thesis is to propose a testbed for one-pipe hydronic heating device. The testbed will allow us to measure the pump performance, interactions between devices in a hydronic networks and acquire parameters of the heating medium. The testbed consists of a cybernetic and a physical part, which are connected via a data link. The Cybernetic part comprises a computer simulation of a one-pipe hydronic network in a real building, whereas the physical part constitutes of the tested device, and an external conditions preparation unit. The physical part prepares the external conditions based on the simulation results, the external conditions are the temperature and flow of the heating medium. The testbed design combines two paralelly connected centrifugal pumps, a flow-through heater and a tank for cold medium storage. The usage of a 3-way valve enables water flow routing, which helps to minimise the stored medium temperature. Because of the valve, we have to use a testbed swithed model. Moreover, parallel pump connection results in algebraic constraint of the model in the hydraulic and thermal domain. We design two controllers for the testbed. The first is a standard feedback loop, which operates in different state conditioned modes. Further, a model predictive controller is presented along with the explanation of the algebraic constraints and discontinuity application. The testbed model and the controllers are implemented in Matlab and Simulink. The testbed model functionality is presented both with the standard controller as well as with the predictive controller on different artificial situations. At last we demonstrate the controller performance on a precise building simulation of a one-pipe hydronic network.
 
URI
http://hdl.handle.net/10467/80349
View/Open
PLNY_TEXT (3.629Mb)
POSUDEK (251.8Kb)
POSUDEK (800.3Kb)
Collections
  • Diplomové práce - 13135 [342]

České vysoké učení technické v Praze copyright © 2016 

DSpace software copyright © 2002-2016  Duraspace

Contact Us | Send Feedback
Theme by 
@mire NV
 

 

Useful links

CTU in PragueCentral library of CTUAbout CTU Digital LibraryResourcesStudy and library skillsResearch support

Browse

All of DSpaceCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitlesSubjects

My Account

Login

České vysoké učení technické v Praze copyright © 2016 

DSpace software copyright © 2002-2016  Duraspace

Contact Us | Send Feedback
Theme by 
@mire NV