Parádní článek, parádní téma. Mohla by to být skvělá série.
Jen mi tam trošku chybí nějaká charakteristika soustavy dodávající teplo do systému, tedy nějakého toho domu. Hodila by se přechodová, ale i impulsní charakteristika by mohla být zajímavá. Třeba čas a výkyv teploty pro každou místnost, nebo aspoň stranu domu, když už je to tam nakousnuto, tak asi to má význam. Sice budou asi šílené minimálně co se času týče podle co autor píše o dasavadních zkušenostech s topením, ale pro dynamickou regulaci a nějakou tu predikci budou NEZBYTNÉ. A hodila by se taky statická charakteristika soustavy dodávající teplo, výkon vs. nějaké otáčky nebo co to má. Určitě se kotel bude při různých zátěžích chovat jinak. Minimálně na minimu a maximu.
Držím palce a těším se na další díl ;-)
Díky. Mám pocit, že téma přitáhlo samé odborníky, kteří vědí mnohem víc než já. Jak jsem psal, můj kotel je hloupý, tj. zcela bez regulace. Prostě buď topí 10 kW nebo netopí vůbec.
Přechodovou ani impulsní charakteristiku domu neznám - nikdy jsem doma nenavodil takové laboratorní podmínky, abych je mohl změřit, i když mám pár zajímavých grafů z tichých zimních nocí. Ale ve dne v domě žijí lidé a jimi vyzařované teplo vše mění v reálném čase.
Kromě toho všeho má překvapivě velký vliv na teplotu uvnitř domu kromě Slunce i vítr venku. Tak jako umí výrazně změnit pocitovou teplotu (což se běžně uvádí v předpovědích počasí), dokáže odfoukat z domu mnohem víc tepla než jak chládne dům za bezvětří.
Dobrý den, děkuji za odpověď.
Přechodovou charakteristiku jsem měl na mysli toho kotle a topení s betonem, ne domu ale i to může být, prostě nějakého dynamického celku / systému.
Ona přechodová charakteristika je odezva systému (s tomto případě kotle, trubek a betonu) na jednotkový skok, tedy nějaký určitý vstup (začátek topení) a ten se nechá běžet neměný a sleduje se co to udělá s měřenou veličinou než se někde ustálí a tím se zjistí odezva (reakce) systému na nějaký vstup a pak se dle toho reguluje vstup. Prakticky jste to lehce naťukl v " ... sepne kotel a ten začne ohřívat vodu v podlaze. A pak trvá dlouhou dobu, než se ty tuny betonu v podlaze vodou ohřejí a pak než prohřejí podlahovou krytinu a konečně začnou od podlahy pomalu ohřívat vzduch. Dřív než ve čtyři hodiny odpoledne se teplota vzduchu v místnostech nezačne zvedat."
Impulsní charakteristika zase popisuje odezvu soustavy / systému na počáteční nekonečně velký impuls (tedy v reálu dned na max a stop ) a sleduje se reakce systému (zde zase teploty v domě).
Není třeba laboratoře, tohle může být klidně úplně experimentální záležitost a krásně ukazuje odezvy systému, ostatně ten graf co je u toho čidla je přechodová charakteristika, ale jen pro to čidlo. Ta fialová křivka pro kolektor krásně ukazuje v čase jeho teplotu po nějakém (nevím jestli teda konstantním) zatížení. A podle jejího tvaru se dá odhadnout co je to za typ systému, dělat modelace a zahájit odpovídající způsob regulace.
Ne že bych to v článku musel vidět, ale tak jak jste to začal hezky od základu a popisem systému, do práce takového záběru by se to určitě hodilo - přechodová a impulsní charakteristika jsou základními způsoby popisu systému co se týče reálného měření a následné tvorby matematického modelu. Chci říci, že v úlohách automatizace je to obvyklý a hojně užívaný popis reálných systému a jejich reakcí na vstupy z okolí.
V tomto případě co píšete o koli to bude jasná dvoupolohová regulace - sepni / vypni. Ovšem do toho prediktoru by bylo dynamiku systému dobré znát aby bylo možno predikovat kdy vypnout a nechat dojít, jak se teplota ustaluje.
Trošku jsem se rozepsal, už končím ;-) a přeji zdar a sílu
Velmi zajímavé a podnětné věci píšete! Jen upozorním na dvě věci: příklad s hodinami (v poledne, ve čtyři, v sedm, ve tři ráno) nebyl zdaleka přesný. Systém by se takto zle choval pouze pokud by byly podlahy úplně studené. Pokud se topí průběžně, tak reaguje všechno rychleji.
A druhá, ještě důležitější poznámka: graf na konci článku ilustruje rychlost vodotěsných čidel, takže NENÍ pořízen u mě doma. Já mám všude ta holá TO-92 čidla, jak je vidět na svodu okapu, a grafy topení u mě vypadají úplně jinak. Musím je zařadit někam do seriálu, asi by to mnoha lidem hned všechno objasnilo - a obratem bych se tu v komentářích dočetl, co a jak udělat lépe :-)
NUII zrejme studoval neco podobneho jako ja a mozna si dokonce opravdu na nekterych zakazkach nasel cas nejakou prechodovou nebo impulsni charakteristiku zmerit. Kdyz clovek nejaky takovy graf ma, tak je hned chytrejsi a lepe navrhne regulator. Jenze obvykle takovy graf k dispozici neni. Respektive zavidim kolegum, kteri maji cas na takove pokusy.
Tak jako vytočit systém na polovinu výkonu a hodinu počkat co udělá a jak se zachová asi takový problém není. Chápu že u regulace žárovky stačí připájet posuvný odpor a vyzkoušet jak to frčí, ale u takové rozsáhlé regulace ovlivňující celý dům s takový počtem roměných by se asi trocha měření vyplatila.
Celkem automatizace je zajímavý obor a co se týče systémů (jakýchkoliv) má stále co nabídnout, protože je vlastně defakto jedno jestli jde o čidlo, topení nebo barák nebo populaci. Vše je nějaký celek (systém) a na vstupy z okolí reaguje nějakými výstupy. V případě lineárních systémů jako tento v článku je možno nasadit poruchové veličiny (okolní teplota, roční období, lidé uvnitř(ať měřené nebo odhadem)), zavést zpětnou vazbu a vesele regulovat.
To, že ty časy, jak mi Petr Stehlík odpovídal byly jenom přibližné je další důvod pro charakteristiku systému a zjistit jak to skutečně je.
To že jsou to jiná čidla nevadí, tak se vezme graf k těm co máte a je to. Typ charakteristiky zůstává stejný.
Co se týče té pracovní teploty, po tzv. identifikaci systému by neměl být problém regulovat pro každou teplotu, proto se regulátory nasazují aby jaksi dovažovali skutečné hodnoty k požadované hodnotě dle znalosti reakcí systému. Dá se dokonce počítat i s nějakými očátečními hodnotami.
Samozřejmě lze celou práci udělat i bez charakteristik, sednout, napojit a doštelovat, původně jsem svůj příspěvek napsal z toho důvodu, že jsem si nedovedl představit, co je zač ta tepelná soustava v domě a jak moc vlastně topí/netopí.
Ještě jsem chtěl zmínit, pokud by měl autor zájem, ikdyž asi tedy tu práci dělá spíše prakticky než teoreticky, existují přímo prediktory pro regulované systémy. V podstatě se většinou jedná o nějaký aproximátor vhodně umístněný do regulačního obvodu s nějakou jednoduchou interpolací.
Už jen tak vypindávám, nerad bych autora zdržoval od práce, tak přeji hodně zdaru a pevné nervy. odle počtu komentářů článek zaujal a to je fajn.
Díky
Pane NULLe, já to vidím takto: tento seriál dotáhnu do momentu, kdy bude mikrokontrolér či počítač připraven zpracovat naměřená data, a pak nastoupíte Vy a s pomocí teorie a zkušeností z praxe navrhnete rozumné algoritmy řízení. Osobně jsem doma tu regulaci vytápění řešil naprosto intuitivně, bez předchozích teoretických znalostí a praktických zkušeností. Bylo by fajn, kdyby zkušení praktici v oboru, kteří se v této diskusi sešli, na mé články navázali dalším dílem obsahujícím skutečnou regulaci, jak ji popisujete výše.
:-)) Děkuji za nabídku, ale série je to jen Vaše. Doufám že jsem Vás neurazil, ode mne to měl být jenom nápad/připomínka, co bych tam očekával, když už jste na to vletěl tak hezky podrobně a nějak se to pak zamotalo a protáhlo s Vaší a pak mou odpovědí na ty charakteristiky.
Určitě nemám zájem Vám to nějak hanit nebo něco podobného, to určitě ne, od té doby co jsem nějaké podobné dokumenty vypracovával (dokonce i právě měření a regulaci teploty - pouze laboratorně - nemám dům ;-)), si, věřte, plně uvědomuji jak je těžké dát něco opravdu smysluplného dohromady a ještě k tomu když je toho tolik a pak s tím "nést kůži na trh".
Naopak, velmi rád si přečtu celou sérii ať už to bude uděláno jakoliv. Třeba ten typ snímačů jsem neznal a docela mne zaujaly i jejich vlastnosti. Vždy je kde se poučit, to je na vědě a jakémkoliv výzkumu to skvělé.
Tak se nezlobte, mlčím a držím palce.
S pozdravem čtenář
Pane NULLe, myslel jsem to jen v dobrém. Počkejte tedy prosím na moment, kdy (v některém z dalších dílů seriálu) popíšu, jak jsem se s tou regulací popasoval, a pak budu věřit, že místo toho, abyste na mě nenechali niť suchou v diskusi pod článkem raději někdo na to sednete a dáte dohromady článeček navazující na můj popis HW a SW, ale implementující regulaci skutečně sofistikovaně, jak jste výše nejen Vy navrhoval.