การหาแบบจำลองและการออกแบบระบบควบคุมอุณหภูมิภายในอาคาร

Abstract

โครงงานนี้นำเสนอ วิธีการหาแบบจำลองและการออกแบบตัวควบคุมอุณหภูมิภายในอาคาร จำลองพฤติกรรมทางความร้อนของอาคารโดยอาศัยหลักการเทียบเคียงของการถ่ายเทความร้อน กับโครงข่ายไฟฟ้าชนิด R-C ที่สามารถวิเคราะห์ด้วยวิธีโนด หลังจากได้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ แล้ว ออกแบบตัวควบคุมอุณหภูมิภายในอาคารด้วยการควบคุมเชิงทำนายแบบจำลอง (Model Predictive Control, MPC) ผลการจำลองการทำงานแสดงให้เห็นว่า ตัวควบคุมเชิงทำนายแบบจำลอง สามารถควบคุมอุณหภูมิภายในห้องและประหยัดพลังงานได้ดีกว่าการควบคุมแบบพีไอดี

This project presents the modeling and controller design of building temperature control systems. In this work, we model thermal behavior of the building to describe the temperature variation based on analogy between heat transfer phenomena and electrical RC network, thereby nodal analysis can be applied. After the thermal model is obtained, we design the temperature controller using Model Predictive Control (MPC). The simulation results illustrate that the MPC controller performs better performance on controlling the room temperature as well as provides less energy consumption comparing to PID control