Original title: Návrh regulace tlaku a průtoku v soustavě čerpadlo-nádrž
Translated title: Pressure and Flow Rate Regulation Design for Pump-Tank System
Authors: Kovář, Jiří ; Němec, Zdeněk (referee) ; Svoboda,, Miroslav (referee) ; Březina, Tomáš (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2014
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Dizertační práce je zaměřena na návrh regulace soustavy čerpadlo-nádrž jako součást širší tlakové potrubní sítě pomocí mechatronického přístupu. Hlavním cílem je návrh regulace tlaku, průtoku a výšky hladiny v tlakové potrubní síti pro dodávku pitné vody pro město Vsetín. Tato tlaková potrubní síť sestává z různých prvků, jako je čerpadlo, potrubí, ventily, nádrže apod. Pro účely návrhu regulace je nutné vytvořit model soustavy, jehož řešení je založeno na gradientní metodě hydraulické analýzy. Gradientní metoda hydraulické analýzy, včetně modelů prvků soustavy, byla implementována do souhrnného softwarového řešení ADAM. Výsledky hydraulické analýzy musí odpovídat měřeným hodnotám na reálné soustavě. Z tohoto důvodu byla vytvořena metodika pro kalibraci a verifikaci potrubních sítí pro dodávku pitné vody. Daná metodika byla také implementována do aplikace ADAM. Na základě ověřeného modelu je možné navrhnout procesní pravidla pro pospanou soustavu. Tyto procesní pravidla představují výstup z vyšší vrstvy řízení regulační soustavy (určují dobu běhu čerpadla, jeho otáčky apod.) Proces výběru pravidel byl definován jako optimalizační problém, k jehož řešení byl použit genetický algoritmus. Výsledky byly ověřeny pomocí pro tento účel vytvořeného výpočetního serveru (ADAM Server). The proposed work is dealing with control design of pump-tank system as part of broader water-supply network with using of mechatronic approach. The main goal of this work is design of control for regulation of flow, pressure and water level in tank in water-supply network of Vsetin city. This water-supply network consists of various components, such as pumps, pipes, valves, tanks etc. For the purpose of the control design is necessary to create a model of pipe network. The solution of hydraulic analysis is obtained by using the gradient method, which was implemented into the software solution named ADAM. The results of hydraulic analysis are compared with measured values of flow and pressure and difference of these values has to be minimalized by proposed calibration and verification process. The calibration and verification process was implemented in software ADAM. The essence of design control is formulating control problem as optimization problem. Therefore the output of higher control layer is set of procedural rules, which determines for example speed of pumps in time etc. Results were verified by using for this purpose developed computational server (ADAM Server).
Keywords: control of pump-tank system; control of water level in tanks; flow control; gradient method of hydraulic analysis; pressure control; gradientní metoda hydraulické analýzy; regulace průtoku; regulace soustavy čerpadlo-nádrž; regulace tlaku; regulace výšky hladiny

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/24792

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-600923


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses