Utvikling og anvendelse av MPC-regulatorer på varmluftsvifte
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/181715Utgivelsesdato
2010Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Studentoppgaver (TN-IDE) [823]
Sammendrag
Denne rapporten dokumenterer arbeidet forbundet med å utvikle MPC-regulatorer for
varmluftsvifte. To MPC-regulatorer er utviklet for varmluftsviften. Den ene benytter informasjon om
fremtidige endringer i referanse og forstyrrelse, i reguleringssystemet. Den andre MPC-regulatoren
har ikke denne egenskapen.
MPC-regulatorene for regulering av viftehastigheten i varmluftsvifte er utviklet ved hjelp av MPCverktøykassen
i Matlab. Viftehastigheten er modellert ved sprang rundt valgt arbeidspunkt i både
pådrag til viftemotor og spjeld. Videre er modellen verifisert mot virkelig prosess, og implementert i
MPC-regulatorene.
Effekten av ulike parametervalg, samt kunnskap om fremtidig referanse- og forstyrrelsesforløp,
forbundet med MPC-regulatorene er nøye testet. For å vurdere ytelsen til MPC-regulatorene, er det
utviklet en sammenlignbar PI-regulator med foroverkobling. Reguleringsparameterne for PI-regulator
ble bestemt med utgangspunkt i responstid og oversving fra MPC-regulering uten
forhåndsinformasjon. Som mål for ytelse ble IAE-verdier (Integral of Absolute Error) og TV-verdier
(Total Variation) brukt.
MPC-regulator uten forhåndsinformasjon ga i anvendelser med sinusreferanse bedre resultater enn
ved PI-regulator med foroverkobling, men dårligere resultater enn PI-regulator med foroverkobling
ved ulike sprang i referanse. MPC-regulator med forhåndsinformasjon benyttet denne informasjonen
til å øke eller minke pådrag til viftemotor før referanseendringer ble utført for viftehastighet. Dette
medførte at denne regulatoren ga klart best resultater. Ved kompensering av forstyrrelse ga PIregulator
med foroverkobling bedre resultater, enn for MPC-regulatorene. Ved endring av
regulatorparameterne, kunne ytelsen ved kompensering likevel forbedres til å bli bedre enn ved PIregulering.
Dette medførte imidlertid at PI-regulator og MPC-regulatorene ikke lenger var
sammenlignbare med henhold til responstid og oversving.
Beskrivelse
Master's thesis in Cybernetics and signal processing