Определение параметров математической модели «умного термостата»

Abstract

Важное место в системах управления и контроля «умным домом» занимает система энергообеспечения и энергосбережения. Контроль и управление температурным режимом в помещении «умного дома» можно осуществить, только применяя эффективное программное обеспечение, в основе которого лежит надежная математическая модель. При этом программное и техническое обеспечение должно позволять работать в режиме реального времени и уметь подстраиваться под меняющиеся условия. Программное обеспечение «умного термостата» должно определять параметры математической модели в процессе функционирования. При этом способность работы программного обеспечения должна сохраняться при любых наблюдаемых в реальности температурных режимах. В работе предлагается схема определения параметров математической модели «умного термостата» для управления температурным режимом в помещении. Модель включает две составляющие: уравнение теплообмена среды внутри помещения и ПИД-регулятор. Построенная математическая модель «умного термостата» является аналитической с двумя параметрами, требующими определение в условиях изменяющегося теплообмена. Предлагается использовать метод Ньютона решения систем нелинейных уравнений для определения параметров «умного термостата». Расчетная зависимость T(t) с найденными параметрами практически сливается с зависимостью T(t), принятой в качестве экспериментальной. Полученные результаты свидетельствуют о применимости предложенного подхода.