автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Методика синтеза многосвязной системы управления отоплением в индивидуальном тепловом пункте

На правах рукописи

СЕМЕНОВ ДМИТРИЙ СЕРГЕЕВИЧ

МЕТОДИКА СИНТЕЗА МНОГОСВЯЗНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТОПЛЕНИЕМ В ИНДИВИДУАЛЬНОМ ТЕПЛОВОМ ПУНКТЕ

Специальность 05 13 01 - Системным анализ, управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Братск 2008

003170281

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Братский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Дойников Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Алпатов Юрий Никифирович

доктор технических наук, профессор Крюков Андрей Васильевич

Ведущая организация- Иркутский государственный технический

университет (ИрГТУ)

Защита состоится 17 июня 2008г в 9 00 часов на заседании диссертационного совета Д212 018 01 в ГОУ ВПО «Братский государственный университет» по адресу 665709, г. Братск, ул Макаренко, 40

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Братский государственный университет»

Автореферат разослан 16 мая 2008 г

Ученый секретарь

диссертационного совета к т н, доцент

Игнатьев И В

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Существующие системы теплоснабжения были спроектированы в условиях плановой экономики, когда с целью снижения капитальных вложений применялись упрощенные технические решения В частности, для индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) в настоящее время характерно отсутствие или недостаточное количество приборов контроля и регулирования В этих условиях применительно к системам отопления очень сложно, а часто и невозможно, обеспечить управление теплогидравлическими режимами и, как результат, требуемые условия микроклимата у потребителей

Изменившиеся экономические условия и появившиеся за последние годы новые технические решения выдвигают задачи повышения качества, надежности и экономичности систем отопления в ИТП, оперативное управление которыми требует нового подхода к исследованию количественных закономерностей и связей регулируемых параметров с регулирующими воздействиями, их моделирования и поиска системного вектора управления

При этом синтез системы управления отоплением необходимо выполнять на базе современных методов из условий постановки задач в динамических и статических режимах с позиций требований к точности и адаптивности моделей для различных схемно-технологических решений

Применяемый в настоящее время математический аппарат для оптимизации параметров работы системы отопления не учитывает ряд ее характерных особенностей, таких как многоконтурность и многосвязность. Используемые для системного управления такие математические модели не обладают достаточной адекватностью, в связи с чем возникает потребность в создании соответствующих моделей, основанных на экспериментальных данных

В настоящее время исследований, посвященных синтезу многосвязных систем управления отоплениям и разработке соответствующих практических решений, недостаточно Поэтому проблема создания новых методов и алгоритмов определения оптимальных настроек параметров регулирования в системах отопления требует системного подхода и является актуальной

Цель диссертационной работы состоит в разработке и теоретическом обосновании методики синтеза системы управления отоплением в ИТП для обеспечения необходимых динамических и статических свойств системы и заданных режимов работы

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решались следующие задачи

1) конкретизация области исследования на основе системного анализа особенностей управления действующими системами отопления в ИТП, а также обзора существующих методов моделирования и оптимизации,

2) разработка методики синтеза системы управления отоплением в ИТП, позволяющей поддерживать на требуемом уровне необходимые параметры работы системы,

3) разработка обобщенного структурно-аналитического описания многосвязной системы отопления, обеспечивающего отображение динамических и статических свойств по данным экспериментальных наблюдений

Методы исследования рассмотренных в диссертации задач базируются на системном анализе процессов, протекающих в системах отопления, применении методов автоматического управления, цифровом моделировании систем, цифровой обработки сигналов и теории графов

Достоверность результатов полученных на основе предложенных методик и алгоритмов состоит в сравнении их с результатами имитационного моделирования и реального эксперимента

Новые научные результаты:

• предложено обобщенное структурно-аналитическое описание многосвязной системы отопления в ИТП, на основе собственных и взаимных передаточных функций параметров стабилизации, обеспечивающее отображение статических и динамических свойств системы,

• предложен метод получения коэффициентов характеристического полинома с заданным порядком на основе критерия, обеспечивающего максимальное быстродействие переходного процесса системы отопления с минимальной колебательностью,

• разработана итерационная процедура последовательного уточнения настроечных параметров регуляторов многосвязной системы отопления, основанная на аппроксимации желаемого частотного годографа характеристического уравнения системы, собственное решение которого отражает необходимая переходная составляющая

• разработана методика синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП, в основе которой лежит концепция управления переходными и установившимися режимами;

• разработана методика пассивной идентификации многосвязной системы отопления в ИТП, использующая в качестве входных тестовых сигналов шумы системы в рабочем частотном диапазоне, с применением методов цифровой обработки сигналов

Практическая ценность. Разработанные методики и программно-аппаратное обеспечение направлены на практическое решение задач синтеза систем управления Они могут использоваться в проектных и исследовательских организациях при моделировании систем отопления для повышения качества переходных процессов и разработки технических требований к функциям и настройкам регуляторов

Предложенная в работе методика синтеза системы управления отоплением в ИТП позволит обеспечить заданный гидравлический режим и повысить комфортность внутриобъектного климата с минимальными затратами тепловой энергии

В виде практических рекомендаций результаты использовались в научно-техническом инновационном центре энергосбережения БрГУ, (г Братск) в рамках выполнения Федеральной целевой программы "Энергосбережение Минобразования России 1998-2005 г г"

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на

• межрегиональных научно-технических конференциях БрГУ (Братск 2002, 2003, 2004,2005, 2006 гг),

• международных научно-практических конференциях (Новочеркасск 2005, 2006, 2007 г г),

• всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Томск, 2006 г),

• всероссийской научной конференции молодых ученых (Новосибирск, 2006 г), Диссертация обсуждалась на расширенном заседании кафедры «Управление в

технических системах» (БрГУ, Братск), на заседании научно-технического совета БрГУ и в ведущей организации (ИрГТУ, Иркутск)

Публикации Основные результаты исследований опубликованы в 13 научных статьях, две из них в изданиях, рекомендованных ВАК для кандидатских диссертаций Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, акта об использовании результатов и библиографического списка, включающего 130 наименований Основная часть работы изложена на 131 страницах, содержит 69 рисунков и 5 таблиц

Основное содержание работы Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цели и задачи исследования, раскрывается основное содержание диссертационной работы

В первой главе выявлены требования к управлению системой отопления в

ИТП

Формализованной целью управления системой отопления в ИТП является стабилизация на требуемом уровне температуры воздуха отапливаемых помещений зданий при квазистационарном режиме работы с минимальными затратами тепловой энергии Под квазистационарным режимом понимается постоянство теплового и гид-равлическего режимов с непрерывно изменяющимися внешними факторами, влияющими на стационарную работу системы

В настоящее время наибольшее количество тепловой энергии, производимое источниками теплоснабжения, расходуется на отопление зданий с применением центрального регулирования, по температуре наружного воздуха Добиться качественной и экономически целесообразной работы системы отопления, применяя только центральное регулирование, не удается, поэтому в индивидуальных тепловых пунктах и у потребителей должно применяться дополнительное автоматическое регулирование

По оценкам экспертов оперативное управление в ИТП позволяет обеспечить повышение комфортности внутриобьектного климата за счет исключения "перетопов" и компенсации "недотопов" (рис 1) и обеспечения устойчивого гидравлического режима.

| Причины перерасхода теплоты

, ч

Невозможность учета всех бытовых тепловыделений (5-10%) Отсутствие учета поступления теплоты от сол* нечной радиации (5-10%) Ориентирование расчетных графиков отпуска теплоты на отопление объектов наветренной ориентации (3-5%) Отсутствие возможности снижения температуры воздуха в помещении в нерабочее и ночное время (5-10%) Перегон зданий в переходный период (20-25%)

Рис 1 Структурная схема причин перерасхода теплоты Из рисунка видно, что оперативное управление системой отопления в ИТП позволит сократить потребление тепловой энергии до 60%

Исходя из поставленных задач исследования, первоначально требуется оценка эффективности существующих технологических решений систем управления отоплением в ИТП Они должны удовлетворять следующим требованиям поддержание заданной температуры воздуха внутри помещения, выполнение гидравлического режима, обеспечение теплового режима, уменьшение расхода теплоты на отопление

При решении второй задачи основной составляющей является определение вектора управления, требующего исследования динамических и статических свойств системы отопления

Третья задача состоит в разработке многосвязной модели системы отопления по экспериментальным данным Традиционное математическое описание данного объекта не учитывает его многоконтурность и многосвязность

Для решения вышеперечисленных задач необходимо выполнение следующих

этапов (рис 2), которые раскрываются в последующих главах_

Разработка обобщенного структурно-аналитического описания многосвязной ___системы управления_

Разработка методики пассивной идентификации системы

| Разработка методики синтеза системы управления [_Оценка достоверности на основе имитационного моделирования

Использование результатов в повышении эффективности управления системой _на реальном объекте_

Рис 2 Этапы синтеза многосвязной системы управления отоплением Таким образом, в первой главе конкретизированы задачи, необходимые для достижения поставленной цели исследования и определены основные этапы их решения

Во второй главе разработана методика синтеза многосвязной системы управления отоплением в установившемся и переходном режимах с использованием математического описания на основе известных собственных и взаимных передаточных функций параметров стабилизации (рис. 2, этап 3)

Первоначально синтез системы управления предполагает определение ее структуры и выявление параметров, характеризующих динамические и статические свойства Исходя из этого, в работе предложено обобщенное структурно-аналитическое описание многосвязной системы отопления в ИТП

Из анализа схем подключения ИТП к источнику теплоснабжения систему отопления необходимо относить к классу многосвязных динамических систем (рис 3) Входными параметрами являются температура (т^) и расход (О) сетевой воды в подающем трубопроводе системы отопления Выходными — температура внутри помещения (тпом), температура сетевой воды в обратном трубопроводе (г^) и перепад давлений в тепловой сети (АР)

С учетом контуров управления структурная схема математической модели системы отопления будет выглядеть следующим образом (рис 3)

На

Рис 3 Структурная схема математической модели системы отопления с учетом регулирования

рис 3 Иц - собственные и взаимные передаточные функции объекта, Фч -передаточные функции регуляторов, настроечные параметры которых необходимо оптимизировать (для краткости опущен оператор р)

Предложенное структурно-аналитическое описание многосвязной системы отопления в ИТП позволяет выполнять оптимизацию работы системы в установившемся и переходном режимах

Выявленные в предыдущей главе требования к управлению системой отопления в ИТП в зависимости от режимов работы можно рассматривать как выполнение следующих условий В установившемся режиме - это стабилизация температуры воздуха внутри помещения, выполнение гидравлического режима, приведение мгновенного расхода тепловой энергии к минимуму

В переходном режиме остойчивость системы, отсутствие или минимум колебательности системы, минимизация времени переходного процесса

Для выполнения представленных требований в установившемся режиме по формуле Мейсона были получены следующие выражения значений рассогласований, которые определяют стабилизацию необходимых выходных (ттм, то6р, АР) параметров системы

("32^11 У-.12/-.21 _ ^22^11

е =аЬ±0_у£ /»ч ч (1)

д ь 3 д

где ,С'1 - параметры ПИД-закона регулирования, А - общий множитель, дня заданного режима £/, е2, е3 - значения рассогласований между текущими

входными и заданными значениями

Выражения (1) будут иметь место при любых, даже нулевых, значениях СЦ , если определитель Д не будет равен О

Из выражений (1) можно сделать вывод, что система отопления представленной структурны (рис 3) является динамической системой с ненулевой статической ошибкой Для стабилизации т„„„ и АР необходимо принять С" = 0 и С" = 0, в этом случае

определитель Д будет равен

д^^АСс^д,,

где ку - коэффициенты усиления собственных и взаимных передаточных функций Расход энергии в установившемся состоянии будет пропорционален

. {С^^уг-куг-к^уг-к КуП КуГ _

(С?С? ПККУ (2)

^ (кгуГ-к,уГ-к,,кпУГ-ККуГ) К уГ {ККУ

где в соответствии с рис 3 х'" - установившееся значение глод, х^" - установившееся значение Б, у*" - установившееся значение ттм, - установившееся значение АР

Из выражения (2) следует, что потребление энергии не зависит от настроек параметров регулирования С1\С°и заданного теплового режима уг"~ Поэтому для решешм задачи синтеза системы управления отоплением для установившегося режима необходимо в каналах "температура помещения - температура теплоносителя в обратном трубопроводе" и "расход теплоносителя - температура теплоносителя в обратном трубопроводе" (рис 3) использовать ПД-закон регулирования, а в остальных ПИД-закон регулирования

Синтез системы управления отоплением в переходном режиме является обеспечением максимального быстродействия процесса с минимальной колебательностью Для этого предлагается использовать квадратичную оценку качества с учетом критерия (3)

3 = (/) + Г2у1 -> и , (3)

о

где уа - свободная составляющая переходного процесса, г - заданная постоянная времени, определяющая весовое соотношение между оценкой по уи и по Ее выбор определяется конкретными условиями работы системы отопления

В работе предлагается метод получения коэффициентов характеристического полинома с заданным порядком на основе критерия (3), обеспечивающего максимальное быстродействие переходного процесса системы отопления с минимальной колебательностью, которые в дальнейшем позволят определить настроечных параметров регуляторов

Пусть переходный процесс описывается свободной составляющей

аоу(0 + 31у'(0 + аУ(0+ +^ум(') = 0 (4)

Аналогом дифференциального уравнения для дискретной системы при АТ -> О является уравнение в конечных разностях или разностное уравнение

а0у(1АГ) + а,Уу(1АТ) + агУ2у(1АТ)+ + а„У>(,ДГ) = 0, (5)

где Уу,7 е [о, л] - обратная разность, являющаяся аналогом производной (6)

/" (0 » ч'ЯАТ) = —¿НУ К У (0 - У)Л Т), (6)

>»0

где Л = -

Для описания дискретного аналога (5) непрерывной системы более удобным является разностное рекуррентное уравнение

а0у(,АТ) + а,у((, - 1)ДТ)+5гу((, -2)ДТ) + + 5Л>>((/ -п)АТ) = - р)АТ) = 0 (7)

/>«=0

Коэффициенты в уравнении (7) будут определяться следующим соотношением

=£нг' , к=о п (8)

Д Т

п*.„ (п-УУ

(к -уу(п -ку

Аппроксимация экстремали во временной области предполагает оценивание параметров а,,52 5„ при известном порядке определителя

Параметры а,,а2 а„ при фиксированным значении порядка п могут быть определены с помощью метода наименьших квадратов, который минимизирует сумму квадратов отклонений экстремали Для нашего случая данный метод будет иметь следующий вид

= ,к=1.2, ,п (9)

¿•I п 1-1

Из выражения (9) видно, что нами получена система из п уравнений с л неизвестными Решив эту систему линейных уравнений при фиксированном значении п, определяем параметры апаг а„ динамической модели

После определения а,,1е[\,п] по формуле (8) могут быть определены параметры г,де[о,л]

Порядок характеристического полинома "л" на данном этапе считается известным и рассчитывается на основании передаточных функций системы

Полученные параметры полинома являются коэффициентами желаемого характеристического уравнения замкнутой системы, на основе которого в дальнейшем определяются настроечные параметры всех законов регулирования

Поскольку система отопления в ИТП является многосвязной и довольно сложной, вначале рассмотрим синтез одномерной системы автоматического регулирования (САР), дифференциальное уравнение которой имеет собственное решение, соответствующее интегральному критерию (3)

Знаменатель данной замкнутой системы имеет вид

й = !Г,+1, (10)

где - передаточная функция объекта управления, IVг - передаточная функция

регулятора

Передаточные функции объекта и регулятора IV , представленные комплексной выборкой значений амплитудно-фазовых частотных характеристик (АФЧХ) в частотном диапазоне работы системы имеют следующий вид

= +¿=0,1, ,Л'-1, (И)

W¿kAf) = R^(k^f) + jImt¿kAf), к = ,N-1, (12)

Тогда соотношение (10) примет вид частотного годографа

ЩкА/) = (Кс,^ (кА/) + ; (М/))(Яе„. (кА/) + , 1т,. (кА/)) +1, *=0,1 Л'-1.

Он отражает частотные свойства всех полюсов замкнутой системы и полную информацию об устойчивости и колебательности системы

Чтобы определить желаемые настроечные параметры регулирования С" =(С0",С|",С"), можно воспользоваться параметрической аппроксимацией на основе минимизации квадратичного критерия

•/ = 2У(М/)-яш1, (13)

где е(кА/)= И'(кА/)- £>"(М/) - рассогласование между желаемым набором значений В'(кА/) и аппроксимирующим "модельным" набором 0"(кА/), полученным исходя из минимизации функционала 3

Так как величина рассогласования е(М/) = 11е<(£Д/) + у1т1(М/) определяется последовательностью комплексных значений, то возникает трудность минимизации функционала (13), из-за отсутствия в теории комплексных чисел правил сравнений В силу этого, задача параметрической аппроксимации (13) рассматривается как двухкритериальная на основе линейной свертки с одинаковой относительной важностью частных критериев

где JR|. - критерий, характеризующий близость аппроксимирующего и желаемого годографов в области действительных значений, а ^ - критерий, характеризующий близость годографов в области мнимых значений

Решение выражения (14) необходимо рассматривать в зависимости от применяемого закона регулирования Для ПИД-закона

См — *=0

; к=о *=о

£{г(к&/)У(к&л)

с:-

ЛМ А/-1 АМ м-г

■ ь-о к-0 к-0

ДО) -Х(2ЧМ/)Л(М/))£(Л(М/))

\ кшО ) 4-0 к-0

(15)

где К(к&/) = Яе^ (¿А/) + (М/),

ЩД/) = (¿А/) Яе^ (¿Л/) + (1то, (¿А/) - 2л*А/)1т^ (М/), К(М/) = (Гт^ (М/) - (¿А/) - (М/)1т,_ (М/),

г(М/) = 2я1А/

Исходя из формул (10)-(15), для одноконтурной системы разработан метод синтеза САР на основе аппроксимации желаемого частотного годографа характеристического уравнения системы

Для определения коэффициентов регуляторов многосвязной системы отопления в работе разработана итерационная процедура последовательного уточнения настроечных параметров регуляторов, заключающаяся в представлении многосвязной системы (рис 4) в виде одноконтурной относительно каждого контура регулирования Рис 4 Структурное представление многосвязной

системы

Так для контура регулирования с использованием регулятора Ф}2 многосвязную систему (рис 4) можно представить в следующем виде (рис 5)

■{ Ф32 Ц

др*"" _ 1_1 р е' др Объект управления (отмечен пунктир-

ной линией на рис 4) представляет собой передаточную функцию относительно точек е и е\ который включает в себя все остальные Рис 5 Структурное представление исход- взаимосвязи и контуры регулирования много-ной схемы относительно регулятора Фц связной системы

По формуле Мейсона передаточная функция эквивалентного объекта (рис 5) будет иметь вид

_к +1К,>т,_

5 1 Щ,Фя+ГаФя +Жг1Ф„ +КпФп + П\21УпФпФ21 +1Уи1УпФ22Ф:, Для определения настроечных параметров остальных контуров регулирования структурное представление будет иметь следующий вид (рис 6, 7)

Рис 6 Структурное представление исход- Рис 7 Структурное представление исход-

ной схемы относительно регуляторов Фц и ной схемы относительно регуляторов Фц и

Фп фи

Выражения для эквивалентных объектов IV' -1Vопределяются по формуле

Рис 8 Методика синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП

Оптимизация многосвязной системы отопления с помощью предложенных методов будет заключаться в последовательной настройке всех контуров регулирования Таким образом, разработана итерационная процедура последовательного уточнения настроечных параметров регуляторов многосвязной системы отопления, основанная на аппроксимации желаемого частотного годографа характеристического уравнения системы, собственное решение которого отражает необходимая переходная составляющая

Рассмотренную выше совокупность методов структурно можно представить в виде методики синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП, структурная блок-схема алгоритма которой приведена на рис 8

Предложенная методика, основанная на разработанных методах, позволяет находить настроечные параметры при итерационной процедуре оптимизации, обеспечивающей максимальное быстродействие переходного процесса с минимальной колебательностью

В третьей главе разработана методика пассивной идентификации многосвязной системы отопления в ИТП, использующая в качестве входных тестовых сигналов шумы системы в рабочем частотном диапазоне

Представленная во второй главе методика синтеза системы управления отоплением в ИТП предполагает известное математическое описание в виде собственных и взаимных передаточных функций параметров стабилизации, которые на этапе проектирования не всегда являются известными

Структуру методики получения модели системы отопления можно представить в виде совокупности следующих этапов (рис 9)

Получение реальных цифровых сигналов с различными интервалами дискретизации

I

Устранение подмены частот цифровых выборок реальных сигналов

1 ~~ Нелинейная цифровая фильтрация выходных сигналов

I

Определение модели системы в виде разностных рекуррентных уравнений

1

_ Анализ состоятельности модели_

Нис У Обобщенная структура методики идентификации системы Первый этап методики заключается в получении на базе априорной информации о частотном диапазоне системы временных выборок входных и выходных сигналов Выборка сигналов осуществляется с применением соответствующих датчиков и программно-аппаратного комплекса состоящего из ЭВМ и аналого-цифрового устройства (АЦУ)

Для уменьшения негативного эффекта дискретизации на втором этапе используется метод устранения подмены частот, который заключается в использовании нескольких реализаций отсчетов сигналов с разными интервалами дискретизации

При реализации идентификации возникает необходимость в фильтрации данных, полученных в ходе эксперимента Поэтому третий этап методики идентификации посвящен восстановлению сигнала на фоне помехи

Следующим этапом является получение многосвязной модели системы отопления в виде разностных рекуррентных уравнений

Трудность идентификации многосвязной системы заключается во влиянии на все выходные реакции всех входных возмущений Одним из подходов к идентификации таких систем является поочередная подача всех входных воздействий, что практически не может быть реализовано в условиях нормальной эксплуатации системы Поэтому необходима разработка пассивных методов идентификации, которые не будут нарушать ход работы технологического процесса

Взаимосвязь между двумя входными и тремя выходными сигналами системы (рис 3) может быть описана линейными дифференциальными уравнениями, дискретные аналоги которых заменяются линейными разностными уравнениями

У.ОЛГ) = -^-(£¿>,(0 - к)АТ) +£б>:(0 ~ к)АТ) - %алуД, ~ к)АТ)) (16)

*«0 *-0 4-1

где 5 — количество выходных величин 2, 3), г - количество входных величин

о'=1,2)

Параметрический анализ во временной области предполагает оценивание параметров 50 5„, ¿'„ , Ь"щ при известных порядках п! модели, которые могут

быть определены с помощью метода наименьших квадратов Он позволяет минимизировать сумму квадратов отклонений значений у'ОАТ), измеренных экспериментально, от расчетных, полученных из выражений (16) Для данной системы в общем виде этот метод будет иметь следующий вид

где N- количество отсчетов во временном ряду

Для определения параметров применим стандартный прием, а именно приравняем все частные производные выражений (17) к нулю После некоторых преобразований получим

|>/((ДГ) уХ('-к)АТ)^Е:^ф-к)АТ) уД,-г)АТ) +

кшО Нп,

я, _ У-4 я, АМ

+ 2X5]*.«' - к)АТ) уД,- г)АТ) + ]£>. ((' -У.«' ~г)ЛГ)'

Ы> 1-я >.) /-л

^У.'ОАТ) ХД,-г)АТ) = £ь^ХД,-к)АГ> дг,(0-г)ДГ)+ (18)

(-л, к-0 /»я

+ 1]А;|]*3((/-*)ЛГ) хД1~Г)АТ) + ^5,^уД,-к)АТ) хД,-г)\Т), |>/(/ДГ) ХД,-г)АТ) = £ь'л%хД'~к)АТ) хДг-г)АТ) +

1-я, 1-я,

+ $,Ь:^хД1-к)АТ) хД1-г)АТ) + ^а^уД1-к)АТ) хД,-г)АТ)

к-0 ип, 1-й

Из выражений (18) следует, что получена система из П]+п2+п3 уравнений с п!+п2+п} неизвестными Решив эту систему линейных уравнений при фиксированном значении параметров, определяем параметры динамической модели (16)

На пятом этапе методики идентификации (рис 9) для определения адекватности полученной модели (16) в работе используется формализованный анализ остаточных ошибок между результатами, полученными с помощью моделирования, и данными

реального эксперимента Модель будет достоверна, если не будет признаков автоко-вариации остаточных ошибок, которые определяются по формуле

г-'ОДГ) =-!-Уе(кАТ)1\({1 + к)\Т)), 1=0,1, , «=1,2,3, (19)

гдегД0ДГ) = >',0ДГ)-|;йЛ(0-у)ДГ), ,=п, N-1

По критерию Пирсона идентифицированная модель будет адекватна, если значение

0. = М%(г-(кАТ)У (20)

распределено приближенно как %2 при определенном уровне значимости и количестве степеней свободы и квантиль х1 > 2

Появление регулярных, заметно отличающихся от нуля, выборочных взаимных ковариаций входного воздействия и остаточных ошибок

1 Л'-М

£(«Д7> — £(^(Ш>Х(| + *)ДГ)),,=0,1, , 5=1,2 3,г=1,2 (21)

N-1 м

свидетельствует также о неадекватности модели

Аналогично, как и для автоковариаций остаточных ошибок, значение на основе взаимных ковариаций

К = (22)

»-о

приближенно распределено с законом распределения %г и модель (16) будет адекватна, если при определенном уровне значимости и количестве степеней свободы выполняется критерий Пирсона

Таким образом, для синтеза системы управления отоплением в ИТП разработана методика пассивной идентификации, основными этапами которой являются получение многосвязной модели системы и цифровая обработка сигналов

В четвертой главе разработан программно-аппаратный комплекс, реализующий предложенные методики синтеза и идентификации системы управления отоплением в ИТП, этапы функционирования которого будут следующими

- регистрация входных и выходных сигналов системы с помощью АДУ,

- цифровая обработка полученных сигналов, --идентификация многосвязной системы,

- оценка состоятельности модели на основе имитационного моделирования,

- определение настроечных параметров регуляторов

Для оценки достоверности полученной модели многосвязной системы отопления в ИТП в работе предлагается алгоритм имитационного моделирования Он заключается в последовательном преобразовании сигналов по структурной схеме (рис 10) и применении дискретных аналогов непрерывных передаточных функций, которые будут основой для получения разностно-

рекуррентаых уравнений Рис ,„ структурная схема системы отопления

Описательный алгоритм функционирования имитационного моделирования следующий

1) выбор на основе априорной информации необходимого время моделирования Г и интервала дискретизации АТ, количество отсчетов N определяется из соотношения

ЛГ = —, (23)

Д Г

2) вычисление рассогласований е^ (/=1,2,3) требуемого выходного сигнала у^ для текущего момента времени /Л Г 0=0 . Л-1), которое, как правило, является постоянным значением на протяжении всего процесса моделирования

е„ДгДГ) = ^0ДГ)-^0ДГ); (24)

3) расчет выходных значений регуляторов

^0ЛГ) = А,к0ЛГ)1* = и, (25)

4) вычисление суммарных управляющих сигналов

/МЛ = У^МГ) + у^ЬТ), №Т) = + у^О&Г), (26)

5) определение выходных сигналов системы

^0АГ) = /,(0-1)ДГ), (27)

6) вычисление выходных сигналов объекта управления у} по разностным рекуррентным уравнениям

ЛОДГ) = 2ХкОДГ)} , (28)

к

7) переход на следующую итерацию процесса моделирования, т е увеличение текущего времени на значение, равное интервалу дискретизации.

8) повторение этапов (1)-(7) до тех пор, пока не будет выполнен весь процесс моделирования

Для упрощения записи рекуррентное разностное уравнение, описывающее преобразование входного параметра системы отопления в выходной параметр

у(,А Т) = а А 0 - и + *)ЛГ) - £(М0 -п + к)\Т),

(29)

будем представлять в виде

где А{ }- оператор системы

Таким образом, разработан рекуррентный алгоритм цифрового моделирования на основе предложенного структурно-аналитического описания системы отопления в

15

ИТП, позволяющий исследовать особенности практического применения разработанных методик.

На основе представленного алгоритма автором разработан программно-аппаратный комплекс, основные окна которого представлены на рис. 11.

.■„А?

Г"

"Г......."»:....... "1

Рис. 11. Окна программно-аппаратного комплекса В качестве реального объекта был использован тепловой пункт спортзала БрГУ, функциональная схема которого представлена на рис. 12.

—а—Г

1

Рис. 13. Структурная схема системы отопления

Рис. 12. Схема теплового пункта спортзала БрГУ

При проведении эксперимента по идентификации системы отдельные каналы АЦП программно-аппаратного комплекса были настроены на конкретные сигналы в точках сбора информации а, Ь, с, ё, е (рис. 13). выборки которых приведены на рис. 14.

Ь<1) ------

120 ЮО 24С

сигнал в точке а

Мм м

* у и р \

4

120 180 " 240~ ЭОО

сигнал в точке с

120 180 "240 550

сигнал в точке Л

Рис. 14. Выборки зарегистрированных временных сигналов по каналам АЦП С помощью методики пассивной идентификации были определены разностные рекуррентные уравнения, которые позволили получить частотные характеристики собственных и взаимных передаточных функций. На рис. 15 представлены частотные характеристики одной из передаточных функций.

ем ¡П О fl 0*3 0,ÖJ О JS 0 4 e« ал

KMf'lti 02 еас о* 03« о«

Рис 16 Вещественная и мнимая характеристики Д7,, Полученные частотные характеристики с помощью разработанной методики синтеза системы управления отоплением позволили получить настроечные параметры регуляторов, представленные в таблице 1

Таблица 1

Этапы оптимизации Параметры регулято ров

Фи Ф/2 Фц ф22 Ф}1

с„ С, сг Со с, сг Со с, Со С; Со С, С:

Начальные значения 0,34 0,96 0,12 0,44 1,70 0,17 0,62 1,34 0,79 1,25 0,79 1,56 0,08

I итерация 0,30 0,82 0,08 0,40 1,56 0,13 0,41 1,19 0,72 1,17 0,61 1,48 0,05

П итерация 0,29 0,76 0,06 0,39 1,52 0,11 0,43 1,22 0 70 1,20 0,68 1,41 0,06

III итерация 0,28 0,78 0,07 0,41 1,54 0,14 0,42 1,24 0,67 1,21 0,69 1,43 0,05

IV итерация 0,29 0,79 0,09 0,42 1,55 0,15 0,42 1,28 0,68 1,22 0,70 1,47 0,07

В таблице 2 представлены значения потребления тепловой энергии без регулирования и возможное потребление тепловой энергии, рассчитанное с учетом оптимизации

Таблица2

Потребление тепловой энергии без регулирования и возможное потребление тепловой энергии,

рассчитанное с учетом оптимизации

Период работы системы отопления Теплопотребление, Гкал Возможное снижение потребления тепла

без регулирования с учетом регулирования

Сентябрь 11,7 9 30%

Октябрь 43 36 20%

Ноябрь 59,4 55 8%

Экспериментальные исследования показали целесообразность, работоспособность, согласованность и эффективность применения в условиях эксплуатации системы отопления в ИТП реализованных процедур и технических устройств в составе разработанного программно аппаратного комплекса

Таким образом, предложенная в работе методика синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП позволит понизить в среднем на 20% потребление тепловой энергии, а также повысить устойчивость системы и эффективность стабилизирующих воздействий за счет оперативного и более точного определения динамических свойств, что особенно актуально в период перехода к рыночным принципам управления энергетикой РФ

В виде программно-аппаратного обеспечения и практических рекомендаций результаты использовались в научно-техническом инновационном центре энергосбере-

жения БрГУ, (г. Братск) в рамках выполнения Федеральной целевой программы "Энергосбережение Минобразования России"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО

ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Предложено обобщенное структурно-аналитическое описание многосвязной системы отопления в ИТП, на основе собственных и взаимных передаточных функций параметров стабилизации обеспечивающее требуемые статические и динамические свойства,

2 Предложен метод получения коэффициентов характеристического полинома с заданным порядком на основе критерия, обеспечивающего максимальное быстродействие переходного процесса системы отопления с минимальной колебательностью

3 Разработана итерационная процедура последовательного уточнения настроечных параметров регуляторов многосвязной системы отопления, основанная на аппроксимации желаемого частотного годографа характеристического уравнения системы, собственное решение которого отражает необходимая переходная составляющая

4 Разработана методика синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП, в основе которой лежит концепция управления переходными и установившимися режимами

5 Разработана методика пассивной идентификации многосвязной системы отопления в ИТП, использующая в качестве входных тестовых сигналов шумы системы в рабочем частотном диапазоне, с применением методов цифровой обработки сигналов

6 Создан программно-аппаратный комплекс, реализующий предложенные методики синтеза и идентификации системы управления отоплением в ИТП

7 Разработан рекуррентный алгоритм имитационного моделирования на основе предложенного структурно-аналитического описания многосвязной системы отопления в ИТП используемый для оценки адекватности полученной модели

СПИСОК ОСНОВНЫХ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

В изданиях, рекомендованных ВАК

1 Семенов, ДС. Автоматическое регулирование системы отопления индивидуального теплового пункта / ДС. Семенов II Вестник Иркутского государственного технического университета - 2006 №4 - С 26-28.

2 Дьяконица, С.А. Разработка математической модели системы отопления для управления ее динамическими свойствами / С.А. Дьяконица, Д С. Семенов // Вестник Иркутского государственного технического университета -2007 №1. -С 191-197

В других журналах и изданиях

1 Семенов, С.А. Об энергосбережении в бюджетных организациях (на примере БрГТУ) / С.А. Семенов, А.А. Проненков, Д.С. Семенов // Труды Братского государственного технического университета. - Братск БрГТУ, 2002 - С 67-72

2 Семенов, С.А. О повышении эффективности потребления тепловой энергии в образовательных учреждениях (на примере БрГТУ) / С.А. Семенов, А.А Про-

ненков, Е В. Тартыкова, Д.С. Семенов, П.С. Семенов // Сб тр науч -техн форума с междунар участием - Ижевск Изд-во ИжГТУ, 2004 -С 164-169

3 Семенов, Д.С. Автоматизация индивидуальных тепловых пунктов / Д.С. Семенов, П С. Семенов // Материалы V Международной научно-практической конференции Новочеркасск -ЮРГТУ,2005 -4 1 -С 6-7

4 Дьяконица, CA. Особенности использования непараметрической динамической модели для идентификации систем теплоснабжения / С.А. Дьяконица, Д.С Семенов // Труды Братского государственного технического университета - Братск ГОУ ВПО "БрГУ", 2005. - С 34-37.

5 Семенов, Д.С. Многопараметрическая динамическая модель системы теплоснабжения / Д.С. Семенов // Труды Братского государственного технического университета - Братск ГОУ ВПО "БрГУ", 2005 - С 31-34

6 Семенов, Д.С. Синтез динамической модели системы отопления по экспериментальным данным / Д С. Семенов // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых - Новосибирск НГТУ, 2006 - С 80-82

7 Дьяконица, С.А Разработка структурной схемы автоматического регулирования системы отопления / С.А. Дьяконица, Д.С. Семенов // Материалы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых -Томск Изд-во "В-Спектр", 2006 - С 58-61.

8 Семенов, Д.С. Подход к синтезу непараметрической динамической модели системы отопления / Д С Семенов // Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири Сб научн тр -Иркутск Изд-воБГУЭП,2006 - С 47-53

9 Дьяконица, С.А. Цифровое моделирование систем теплоснабжения / CA Дьяконица, Д.С. Семенов, П С. Семенов, A.C. Панов // Моделирование Теория, методы и средства Материалы VI научн -практ конф - Новочеркасск ЮРГТУ, 2006 - 4L-С 26-31

10 Дьяконица, С.А. Подход к идентификации многосвязной динамической моде пи системы теплоснабжения по экспериментальным данным / С.А. Дьяконица, Д.С. Семенов // Труды Братского государственного университета - Братск БрГУ, 2006 - С 58-64

11 Дьяконица, С.А. Методика повышения эффективности управления системой отопления в индивидуальных тепловых пунктах / С.А Дьяконица, A.C. Панов, Д.С. Семенов, П.С. Семенов // Современные энергетические системы и комплексы и управление ими Материалы VII научн -практ конф - Новочеркасск ЮРГТУ,2007 -42 - С 28-31

Подписано в печать 14 05 2008 Формат 60 х 84 Vi6 Печать трафаретная Уч-изд л 1,25 Уел печ л 1,25 Тираж 100 экз Заказ 71

Отпечатано в РИО ГОУ ВПО «БрГУ» 665709, Братск, ул Макаренко, 40

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ОТОПЛЕНИЯ В ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТАХ.

1.1. Цели управления и требования к системам отопления.

1.2. Обзор существующих схемных технологических решений индивидуальных тепловых пунктов.

1.3. Сравнительный анализ существующих методов синтеза регуляторов систем отопления.

1.4. Современные подходы к идентификации динамических систем.

1.5. Выводы.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СИНТЕЗА МНОГОСВЯЗНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТОПЛЕНИЕМ В УСТАНОВИВШЕМСЯ И ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМАХ

2.1. Обобщенное структурно-аналитическое описание многосвязной системы отопления на основе собственных и взаимных передаточных функций параметров стабилизации.

2.2. Формализация задач синтеза системы управления отоплением в индивидуальном тепловом пункте.

2.3. Анализ и синтез системы управления отоплением в установившемся режиме.

2.4. Синтез параметров регуляторов в одноконтурной системе в переходном режиме.

2.5. Итерационная процедура определения настроечных параметров многосвязной системы отопления.

2.6 Выводы.

3. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЕЕ СОБСТВЕННЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ В ПРОЦЕССЕ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

3.1. Разработка метода пассивной идентификации многосвязной системы отопления в индивидуальном тепловом пункте.

3.2. Методика идентификации системы отопления с использованием цифровой обработки сигналов.

3.3. Выводы.

4. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОГРАММНО АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ПО ИДЕНТИФИКАЦИИ И СИНТЕЗУ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТОПЛЕНИЕМ.

4.1. Состав и функциональное назначение программно-аппаратного комплекса.

4.2. Разработка алгоритма имитационного моделирования системы отопления.

4.3. Экспериментальное использование разработанных методик и программно-аппаратного комплекса.

4.3.1. Особенности исследуемого объекта управления.

4.3.2. Проведение вычислительного эксперимента.

4.4. Выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Существующие системы теплоснабжения были спроектированы в условиях плановой экономики, когда с целью снижения капитальных вложений применялись упрощенные технические решения. В частности, для индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) в настоящее время характерно отсутствие или недостаточное количество приборов контроля и регулирования. В этих условиях применительно к системам отопления очень сложно, а часто и невозможно обеспечить управление теплогидравлическими режимами и, как результат, требуемые условия микроклимата у потребителей.

Изменившиеся экономические условия и появившиеся за последние годы новые технические решения выдвигают задачи повышения качества, надежности и экономичности систем отопления в ИТП, оперативное управление которыми требует нового подхода к исследованию количественных закономерностей и связей регулируемых параметров с регулирующими воздействиями, их моделирования и поиска системного вектора управления.

При этом синтез системы управления отоплением необходимо выполнять на базе современных методов из условий постановки задач управления в динамических и статических режимах с позиций требований к точности и адаптивности моделей для различных схемно-технологических решений.

Применяемый в настоящее время математический аппарат для оптимизации параметров работы систем отопления не учитывает ряд их характерных особенностей, таких как многоконтурность и многосвязность. Используемые для системного управления математические модели не обладают достаточной адекватностью, в связи с чем возникает потребность в создании соответствующих моделей, основанных на экспериментальных данных.

В настоящее время исследований, посвященных синтезу многосвязных систем управления отоплением и разработке соответствующих практических решений, недостаточно. Поэтому разработка новых методов и алгоритмов определения оптимальных настроек параметров регулирования в системах отопления требует системного подхода и является актуальной.

Таким образом, цель работы состоит в разработке и теоретическом обосновании методики синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП для обеспечения необходимых статических и динамических свойств системы в заданных режимах работы.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решались следующие задачи:

• конкретизация области исследования на основе системного анализа особенностей управления действующими системами отопления в ИТП, а также обзора существующих методов моделирования и оптимизации;

• разработка методики синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП, позволяющей поддерживать на требуемом уровне необходимые параметры работы системы, обеспечивающие экономию топлива, уровень теплового комфорта, качество и надежность отопления;

• разработка обобщенного структурно-аналитического описания к математическому описанию системы отопления, обеспечивающего адекватность отображения динамических и статических свойств по данным экспериментальных наблюдений.

На защиту выносятся следующие научные результаты

• предложено обобщенное структурно-аналитическое описание многосвязной системы отопления в ИТП, на основе собственных и взаимных передаточных функций параметров стабилизации, обеспечивающее отображение статических и динамических свойств системы;

• предложен метод получения коэффициентов характеристического полинома с заданным порядком на основе критерия, обеспечивающего максимальное быстродействие переходного процесса системы отопления с минимальной колебательностью;

• разработана итерационная процедура последовательного уточнения настроечных параметров регуляторов многосвязной системы отопления, основанная на аппроксимации желаемого частотного годографа характеристического уравнения системы, собственное решение которого отражает необходимая переходная составляющая.

• разработана методика синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП, в основе которой лежит концепция управления переходными и установившимися режимами;

• разработана методика пассивной идентификации многосвязной системы отопления в ИТП, использующая в качестве входных тестовых сигналов шумы системы в рабочем частотном диапазоне, с применением ' методов цифровой обработки сигналов.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 130 наименований, приложения, включая материалы об использовании результатов. Основная часть работы изложена на 131 страницах, содержит 69 рисунков и 5 таблиц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО

ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Предложено обобщенное структурно-аналитическое описание многосвязной системы отопления в ИТП, на основе собственных и взаимных передаточных функций параметров стабилизации обеспечивающее требуемые статические и динамические свойства;

2. Предложен метод получения коэффициентов характеристического полинома с заданным порядком на основе критерия, обеспечивающего максимальное быстродействие переходного процесса системы отопления с минимальной колебательностью.

3. Разработана итерационная процедура последовательного уточнения настроечных параметров регуляторов многосвязной системы отопления, основанная на аппроксимации желаемого частотного годографа характеристического уравнения системы, собственное решение которого отражает необходимая переходная составляющая.

4. Разработана методика синтеза многосвязной системы управления отоплением в ИТП, в основе которой лежит концепция управления переходными и установившимися режимами.

5. Разработана методика пассивной идентификации многосвязной системы отопления в ИТП, использующая в качестве входных тестовых сигналов шумы системы в рабочем частотном диапазоне, с применением методов цифровой обработки сигналов.

6. Создан программно-аппаратный комплекс, реализующий предложенные методики синтеза и идентификации системы управления отоплением в ИТП.

7. Разработан рекуррентный алгоритм имитационного моделирования на основе предложенного структурно-аналитического описания многосвязной системы отопления в ИТП используемый для оценки адекватности полученной модели.

1. Akaike, H. Autoregressive Model Fitting for Control / H. Akaike // Ann. Inst. Statist. Math., 23, 1971, 163-180.

2. Akaike, H. Statistical Predictor Identification / H. Akaike // Ann. Inst. Statist. Math., 22, 1970, 203-217.

3. Genath, B. Warten auf den adaptiven Regler. / B. Genath // Sanitar — Heizungstechnik, 1982, Nr. 5, s. 12-15.

4. Hsia, T.C. On Least Square Algorithms for System Parameter Identification / T.C. Hsia // IEEE Trans. Autom. Control, 21, 104-108 (1976).

5. Landau, I. D. Unbiased Recursive Identification Using Model Reference Adaptive Techniques / I.D. Landau // IEEE Trans. Autum. Control, 21, 194 -202(1976).

6. Levy, E. C. Complex Curve Fitting / E. C. Levy // IRE Trans. Autom. Control, 4, 37-49 (1959).

7. Moore, J. B. Recursive Prediction Error Methods for Adaptive Estimation / J/ B. Moore, H. Weiss // IEEE Trans. Syst. Man. and Cybern., 9, 197 205 (1979).

8. Peterka, V. Experience Accumulation for Decision Making in Multivariate Time Series / V. Peterka // Problems of Control and Information Theory, 7,1978, 143-159.t '

9. Peterka, V. Subjective Probability Approach to Real-Time Identification / V. Peterka // Proc. 4-th IF AC Symposium on Identification and System Parameter Estimation, Tbilisi, USSR, Vol. 3, 1976, pp. 83-89.

10. Vanechek, A. Identification of Polynomial Models by Polynomial Algorithms / A. Vanechek // Cz.-Sl. Acad. Sci. Inst. Inf. Th. Autom., Prague, Res. Rep. No.996, 1980.

11. Vanechek, A. On Compensators, Adaptive Filters, and Self-Adjusting Regulators / A. Vanechek // Proc. 7th IF AC World Congress, Helsinki, 1978, Vol. 1, Pergamon Press, Oxford, 1978, pp. 469-476.

12. Young, P.C. Some Observations on Instrumental Variable Methods of Time Series Analysis / P.C. Young Int. J. Control, 23, 593 612 (1976).

13. Аверьянов, B.K. Вероятностно-статическое описание режима работы системы теплоснабжения / В.К. Аверьянов, С.И. Быков // Изв. вузов. Сер. Энергетика. 1979. № 11. с 55-60

14. Алпатов, Ю.Н. Синтез систем управления методом структурных графов / Ю.Н. Алпатов Иркутск, Изд-во Иркут. ун-та, 1998 - 184 с.

15. Андерсон, Т. Статический анализ временных рядов / Т. Андерсон — М.: Мир, 1976.-757 с.

16. Архангельский, А.Я. Программирование в С++ Builder / А .Я. Архангельский. М.: ЗАО «Издательство БИНОМ». 2002. - 1152 с.

17. Афифи, А. Статистический анализ. Подход с использованием ЭВМ / А. Афифи, С. Эйзен. М.: Мир, 1982. - 488 с.

18. Барабанов, А.Т. Методы исследования систем с переменными коэффициентами. / А.Т. Барабанов // В кн.: Методы исследования нелинейных САУ. -М.: Наука, 1975. с.318 - 410.

19. Беляев, Н.Н. Методы теории теплопроводности / Н.Н. Беляев, А.А. Рядно. -М.: Высшая школа, 1982.

20. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. — Спб, Изд-во "Профессия", 2003. 752 с.

21. Богословский, В.Н. Отопление / В.Н. Богословский, А.Н. Сканави. // Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1991. - 735 с.

22. Богуславский, Л.Д. Экономия теплоты в жилых зданиях / Л.Д. Богуславский М: Стройиздат, 1990. - 243 с.

23. Бокс, Дж. Анализ временных рядов / Дж. Бокс, Г. Дженкинс // Прогноз и управление. Вып. 1, 2 Пер. с англ. М.: Мир, 1974. 197 с.

24. Бутовский, А.Г. Методы управления системами с распределенными параметрами / А.Г. Бутовский М.: Наука, 1975. - 568 с.

25. Буштрук, А.Д. Адаптивные корреляционные методы непараметрической и параметрической идентификации одного класса нелинейных динамических объектов / А.Д. Буштрук Братск. Изд-во Братского индустриального института ,1992. - 144с.

26. Буштрук, А.Д. Корреляционные методы идентификации нелинейных динамических объектов: Уч. пособие / А.Д. Буштрук Братск: БрИИ, 1998.- 165с.

27. Васин, В.П. Аппроксимация амплитудно-фазовых характеристик объекта с целью нахождения его математической модели / В.П. Васин, В .А. Скопинцев-М.: Энергия, 1973. Т. 7. с. 160-172.

28. Веников, В.А. Математические методы и вычислительные машины в энергетических системах / В.А. Веников М.: Энергия, 1975 - 214 с.

29. Винер, Н. Нелинейные задачи в теории случайных процессов / Н. Винер-М.: ИЛ, 1961.- 159 с.

30. Войтинская, И.Н. Об эффективности качественно-количественного регулирования теплоносителя в системе теплоснабжения / Ю.А. Войтинская, Е.М. Вязнер, И.Н. Зуев. // Сб. научных трудов ВНИИГС. Л.: 1986. с. 11-17.

31. Гайдышев, И. Анализ и обработка данных: специальный справочник / И. Гайдышев СПб.: Питер, 2001. - 752 с.

32. Гахов, Ф.Д. Уравнения типа свертки / Ф.Д. Гахов, Ю.И. Черский М.: Наука, 1978.-296 с.

33. Глинченко, А. С. Цифровая обработка сигналов: Учеб. пособие в 2 ч. / A.C. Глинченко Красноярск: ИПЦКГТУ, 2001. - 383 с.

34. Гольденберг, JI.M. Цифровая обработка сигналов: Справочник / JI.M. Гольденберг. М.: Радио и связь, 1985. - 312 с.

35. Горинштейн, A.M. Численное решение задач радиотехники и техники связи на ЭЦВМ / A.M. Горинштейн М.: Связь, 1972.

36. Грислис, В.Я. Гидравлический и тепловой режим систем централизованного отопления с программными регуляторами абонентского ввода типа ПРР 6А / В.Я. Грислис, Г.А. Фортынь // Автоматизированные системы теплоснабжения. Киев: Техника, 1967. с. 38-42.

37. Громов, Н.К. О схемах автоматизации абонентских установок крупных городских систем централизованного теплоснабжения / Н.К. Громов //Водоснабжение и санитарная техника. 1980. № 10. с. 16-19.

38. Дейч, A.M. Методы идентификации динамических объектов / A.M. Дейч-М.: Энергия, 1979.

39. Дженкинс, Г. Спектральный анализ и его приложения / Г. Дженкинс, Д. Ватте М.: Энергия, 1979.

40. Дойников, А.Н. Особенности идентификации реальных объектов при помощи быстрого преобразования Фурье / А.Н. Дойников, B.C. Ратушняк, Ю.Н. Ратушняк // Деп. ВИНИТИ 1999. №3299-В99. - 63 с.

41. Дойников, А.Н., Повышение достоверности идентификации путем оптимизации параметров быстрого преобразования Фурье / А.Н. Дойников, B.C. Ратушняк, Ю.Н. Ратушняк // Деп. ВИНИТИ 1999. -№3080-В98. 17 с.

42. Дорф, Р. Современные системы управления / Р. Дорф, Р. Вишоп -Москва, 2002, 832 с.

43. Дьяконица, С.А. Методика повышения состаятельности оценок динамической модели энергосистемы в условиях нормальной эксплуатации / С.А. Дьяконица Автореф. дис. на соиск. учен. степ, канд. техн. н. БрГТУ, Братск, 2002. - 21 с.

44. Дьяконица, С.А. Особенности использования непараметрической динамической модели для идентификации систем теплоснабжения / С.А. Дьяконица, Д.С. Семенов // Материалы межрегиональной научно-технической конференции. Братск: — БрГТУ, 2005. 190 с.

45. Дьяконица, С.А. Подход к идентификации многосвязной динамической модели системы теплоснабжения по экспериментальным данным / С.А. Дьяконица, Д.С. Семенов // Труды Братского государственного университета. Братск: БрГУ, 2006. - С. 58-64.

46. Дьяконица, С.А. Разработка математической модели системы отопления для управления ее динамичёскими свойствами / С.А. Дьяконица, Д.С. Семенов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2007. №1. - С. 191-197.

47. Дьяконица, С.А. Система автоматического регулирования индивидуального теплового пункта / С.А. Дьяконица, Д.С. Семенов // Материалы межрегиональной научно-технической конференции. — Братск: ГОУ ВПО "БрГУ", 2006. 175 с.

48. Дьяконица, С.А. Цифровое моделирование систем теплоснабжения / С.А. Дьяконица, Д.С. Семенов, П.С. Семенов, A.C. Панов // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы VI научн.-практ. конф. — Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. Ч. 1. - С. 26-31.

49. Зингер, Н.М. Гидравлические и тепловые режимы теплофикационных систем / Н.М. Зингер М.: Энергия, 1976. - 335с.

50. Ионин, A.A. Теплоснабжение / Ионин A.A., Хлыбов Б.М., Братенков В.Н., Терлецкая E.H. -М.: Стройиздат, 1982. — 335 с.

51. Каганович, Б.М. Дискретная оптимизация тепловых сетей / Б.М. Каганович Новосибирск, "Наука", 1978. - 88с.

52. Клекис, Э.А. Оптимальная фильтрация в системах со случайной структурой и дискретным временем / Э.А. Клекис // Автоматика и телемеханика. 1987 №11. с.61-69.

53. Кошелев, A.A. Методика учета и исследование взаимного влияния двух теплопроводов при бесканальной прокладке в мерзлоте / A.A. Кошелев М.: Наука, 1976. - 255 с.

54. Красовский, A.A. Основы автоматики и технической кибернетики / A.A. Красовский, Г.С. Поспелов -М.: Госэнергоиздат, 1962. 724 с.

55. Крутько, П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем. Линейные модели / П.Д. Крутько — М.: Наука, 1987. 304 с.

56. Кузовков, Н.Т. Динамика систем автоматического управления / Н.Т. Кузовков М.: Машиностроение, 1968. - 386 с.

57. Лоусон, Ч. Численное решение задач наименьших квадратов / Ч. Лоусон, Р. Хенсон. М.: Статистика, 1979. — 447 с.

58. Максимов, В.П. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах / В.П. Максимов, И.Е. Егоров и др. М.: Машиностроение, 1987. -208 с.

59. Мелентьев, Л.А. Системные исследования в энергетики / Л.А. Мелентьев-М.: Наука, 1979. -455 с.

60. Михайленко, И.М. Структурно-параметрический синтез автоматизированных систем отопления / И.М. Михайленко // Сб. научн. трудов НИКТИ МЭСХ НЗ РСФСР. Л.: 1982 с. 13-18.

61. Монахов, Г.В. Моделирование управления режимами тепловых сетей / Г.В. Монахов, Ю.А. Войтинская М.: Энергоиздат, 1995. - 224с.

62. Новые перспективные методы проектирования многомерных динамических систем управления. Обзор // Под ред. Е.А. Федосова. -ГосНИИАС, 1989.

63. Опойцев, В.И. Идентификация статических объектов кусочно-линейными функциями / В.И. Опойцев // Автоматика и телемеханика, 1970, №5.

64. Орурк, И.А. Новые методы синтеза линейных и некоторых нелинейных динамических систем / И.А. Орурк М.: Наука, 1965. -208 с.

65. Отнес, Р. Прикладной анализ временных рядов. Основные методы / Р. Отнес, Л. Эноксон -М.: Мир, 1982.-428 с.

66. Параев, Ю.И. Введение в статическую динамику процессов управления и фильтрации / Ю.И. Параев М.: Советское радио, 1976 -184 с.

67. Попков, Ю.С. Идентификация нелинейных стохастических систем / Ю.С. Попков, О.Н. Кисилев и др. М.: Энергия, 1976. - 440 с.

68. Попов, Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления / Е.П. Попов М.: Наука, 1978. - 720 с.

69. Пугачев, B.C. Основы автоматического управления /B.C. Пугачев -М.: Наука, 1968.-680 с.

70. Пугачев, B.C. Основы статистической теории автоматических систем / B.C. Пугачев, И.Е. Казаков, Л.Г. Евланов М.: Машиностроение, 1974.

71. Пугачев, B.C. Основы теории случайных функций и ее применение к задачам автоматического управления / B.C. Пугачев М.: Физматгиз, 1962.

72. Пупков, К.А. Функциональные ряды в теории нелинейных систем / К.А. Пупков, В.И. Капалин и др. М.: Наука, 1976. - 448 с.

73. Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер, Б. Гоулд М.: Мир, 1978. - 848 с

74. Разработка и реализация энергосберегающих мероприятий по программе «Энергосбережение Минобразования РФ» в БрГТУ на 2002 г. Этап №1. Инструментальные обследования объектов БрГТУ. Отчет по НИР / БрГТУ; Рук. раб.: С.А. Семенов; Исп.: В.А. Алексеев,

75. A.A. Проненков, Д.С. Семенов. Братск, 2002. - 41 с.

76. Райбман, Н.С. Построение моделей процессов производства / Н.С. Райбман, В.М. Чадеев М.: Энергия, 1975.

77. Райбман, Н.С. Что такое идентификация? / Н.С. Райбман М.: Наука, 1970.

78. Рогозин, A.A. Обобщенный анализ динамических свойств энергообъединений на основе структурного подхода / A.A. Рогозин -Автореф. дисс. .докт. техн. наук. С.-Петербург: 1998.

79. Ротач, В.Я. Автоматизация настройки систем управления / В.Я. Ротач,

80. B.Ф. Кузищин, A.C. Клюев и др. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 272 с.

81. Рубан, А.И. Идентификация нелинейных динамических объектов на основе алгоритма чувствительности / А.И. Рубан — Томск: Из-во Томского университета, 1975. 270 с.

82. Руденко, Ю.Н. Надежность систем энергетики / Ю.Н. Руденко, И.А. Ушаков М.: Наука , 1986.

83. Савицкий, С.К. Инженерные методы идентификации энергетических объектов / С.К. Савицкий JL: Энергия, 1974 - 272 с.

84. Себор, Дж. Линейный регрессионный анализ. Пер. с англ. / Дж. Себор -М.: Мир, 1980.-456 с.

85. Сейдж, Э. Идентификация систем управления / Э. Сейдж, Дж. Мелса -М.: Наука, 1974.-315 с.

86. Семенов, С.А. Об энергосбережении в бюджетных организациях (на примере БрГТУ) / С.А. Семенов, A.A. Проненков, Д.С. Семенов // Труды Братского государственного технического университета. — Братск: БрГТУ, 2002. С. 32-39.

87. Семенов, С.А. Развитие коммунальных теплоэнергетических технологий в районах с преобладающим твердым топливом / С.А. Семенов. Новосибирск: Наука, 2005. - 347 с.

88. Семенов, Д.С. Автоматизация индивидуальных тепловых пунктов / Д.С. Семенов, П.С. Семенов // Материалы V Международной научно-практической конференции. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2005. - 4.1. - С. 6-7.

89. Семенов, Д.С. Автоматическое регулирование системы отопления индивидуального теплового пункта / Д.С. Семенов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2006. №4. - С. 26-28.

90. Семенов, Д.С. Многопараметрическая динамическая модель системы теплоснабжения / Д.С. Семенов // Материалы межрегиональной научно-технической конференции. Братск: БрГТУ, 2005. - 190 с.

91. Семенов, Д.С. Многопараметрическая динамическая модель системы теплоснабжения / Д.С. Семенов // Труды Братского государственного технического университета. Братск: ГОУ ВПО "БрГУ", 2005. - С. 31-34.

92. Семенов, Д.С. Подход к моделированию центральных систем теплоснабжения / Д.С. Семенов // Материалы межрегиональной научно-технической конференции. Братск: БрГТУ, 2004. - 232 с.

93. Семенов, Д.С. Подход к синтезу непараметрической динамической модели системы отопления / Д.С. Семенов // Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири: Сб. научн. тр. — Иркутск: Изд-во БГУЭП, 2006.-С. 47-53.

94. Семенов, Д.С. Подходы к моделированию и управлению системами теплопотребления. / Д.С. Семенов // Материалы IV Международной научно-практической конференции. — Тирасполь: Изд-во Приднестр. ун-та, 2005. 224 с.

95. Семенов, Д.С. Разработка программного комплекса по моделированию систем отопления / Д.С. Семенов, А.Н. Самуленков // Материалы межрегиональной научно-технической конференции. -Братск: ГОУ ВПО "БрГУ", 2006. 175 с.

96. Семенов, Д.С. Синтез динамической модели системы отопления по экспериментальным данным / Д.С. Семенов // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых. — Новосибирск: НГТУ, 2006. С. 80-82.

97. Сеннова, Е.В. Математическое моделирование и оптимизация развивающихся теплоснабжающих систем / Е.В. Сеннова, В.Г. Сидлер -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1987. 222 с.

98. Советов, Б.Я. Моделирование систем / Б .Я. Советов, С. А. Яковлев -М.: Высш. шк., 1998.-319 с.

99. Соколов, Е.Я. О схемах автоматизации абонентских установок крупных городских систем централизованного теплоснабжения / Е.Я. Соколов, Н.М. Зингер, Ю.В. Кононович // Водоснабжение и санитарная техника. 1980. № 10. с. 16-19.

100. Соколов, Е.Я. Теплофикация и тепловые сети / Соколов М: Энергоатомиздат, 1982. - 360 с.

101. Солодовников, В.В. Статическая динамика линейных систем автоматического управления / В.В. Солодовников М.: Физматгиз, 1960.

102. Юб.Стенников, В.А. Стационарные динамические модели управления экономическими системами / В.А. Стенников Автореф. дис. на соиск. учен, степ. д. техн. н. РАН СО, ИСЭ, Иркутск, 2002. - 79 с.

103. Степанов, B.C. Эффективность использования энергии и энергосбережение: Учебное пособие / B.C. Степанов, Т.Б. Степанова — Иркутск: ИрГТУ, 2002. 145 с.

104. Темпель, Ю.Я. Математическое моделирование нестационарного теплообмена в системах теплоснабжения / Ю.А. Темпель // Автоматика, телемеханика и вычислительная техника. Вып. 101. № 6. М.: ОНТИ АКХ, 1972. с. 129-135.

105. Теплофикация СССР // Под ред. С.Я. Белинского, Н.К. Громова. М.: Энергия, 1977. — 312 с.

106. Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования / Под ред. В.В. Солодовникова М.: Машиностроение, 1969. - 768 с.111 .Толстов, Г.П. Ряды Фурье / Г.П. Толстов М.: Наука, 1980. - 381 с.

107. Трофимов, А.И. Методы теории автоматического управления, ориентированные на применение ЭВМ. Линейные стационарные инестационарные модели: Учебник для вузов / А.И. Трофимов, Н.Д. Егупов, А.Н. Дмитриев М.: Энергоатомиздат, 1997. — 656 с.

108. Федоров, В.В. Теория оптимального эксперимента / В.В. Федоров -М.: Наука, 1971.-312 с.

109. Федяев, A.B. Комплексные проблемы развития теплоснабжающих систем / A.B. Федяев, О.Н. Федяева — Новосибирск: Наука, 2000. 256 с.

110. Фомин, А.Ф. Цифровые информационно измерительные системы: теория и практика / А.Ф. Фомин, О.Н. Новоселов и др. - М.: Энергоатомиздат, 1996. -448 с.

111. Пб.Хрилев, JI.C. Теплофикационные системы / J1.C. Хрилев — М.:

112. Энергоатомиздат, 1988.-272 с. 117.Цыпкин, Я.З. Теория линейных импульсных систем / Я.З. Цыпкин —

113. М.: Физматиздат, 1963. 966 с. 118.Черноруцкий, И.Г. Методы оптимизации в теории управления: Учебное пособие / И.Г. Черноруцкий - СПб: Питер, 2004. - 256 е.: ил.

114. Чистович, С.А. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления / С.А. Чистович, В.К. Аверьянов, Ю.Я. Темпель, С.И. Быков. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1987. -248 с.

115. Чистович, С.А. Гидравлический режим открытых тепловых сетей с переменным расходом воды / A.C. Чистович М.: 1955. - 96 с.

116. Чистович, С.А. Исследование нового регулируемого элеватора / С.А. Чистович, В.Г. Драчнев, Т.-А.А. Тыйв // Водоснабжение и санитарная техника. 1979. №5. с. 14-18.

117. Чистович, С.А. О внедрении программного отпуска тепла / С.А. Чистович, А.Н. Мелентьев, И.Б. Шаган // Водоснабжение и санитарная техника. 1974. №7. с. 25-28.

118. Шеннон, К. Работы по теории информации и кибернетике / К. Шеннон М: Иностранная литература, 1963.

119. Шифринсон, Б.Л. Основной расчет тепловых сетей / Б.Л. Шифринсон -М.-Л.: 1940.-188 с.

120. Шифринсон, Б.Л. Теплофикация городов / Б.Л. Шифринсон М.: 1929.- 18 с.

121. Шишов, Н.Г. Экономика энергетики СССР / Н.Г. Шишков, В.А. Бухаринов М.: Высш. шк., 1986. - 352 с.