Modellierung und Systemidentifikation eines Einraum-Heizsystems mit Reinforcement Learning KI-Pumpensteuerung

Willi Gerbig

doi:10.18453/rosdok_id00005484

Willi Gerbig

Modellierung und Systemidentifikation eines Einraum-Heizsystems mit Reinforcement Learning KI-Pumpensteuerung

Universität Rostock, 18. Juli 2025

https://doi.org/10.18453/rosdok_id00005484

Abstract: In dieser Arbeit wird eine neue Strategie für die Steuerung der Drehzahl einer Pumpe in einem Heizsystem vorgeschlagen. Dazu wird basierend auf dem Dymola-Modell eines Einraum-Heizsystems ein effizientes, mathematisches Modell erstellt, das danach bezüglich der Identifikationsmöglichkeiten seiner Parameter untersucht wird. Mithilfe von modellfreien KI-Ansätzen aus dem Gebiet des Reinforcement Learnings wird schließlich ein neues Verfahren zur Regelung der Drehzahl der Pumpe präsentiert, wobei dieses mit den wenigen Daten auskommt, die der Pumpe während ihres Betriebes zur Verfügung stehen.

Dissertation Freier Zugang

Titel:

Modellierung und Systemidentifikation eines Einraum-Heizsystems mit Reinforcement Learning KI-Pumpensteuerung

Beteiligte Personen:

Willi Gerbig[VerfasserIn]
	1398199265
Kurt Frischmuth[AkademischeR BetreuerIn]
	0000-0001-5907-2605
	13860388X
	Arbeitsgruppe Numerische Mathematik, Institut für Mathematik, Universität Rostock
Kristin Payrebrune , de[AkademischeR BetreuerIn]
	0000-0003-4358-1960
	1037889673

Beteiligte Körperschaften:

Universität Rostock[Grad-verleihende Institution]
	38329-6
Universität Rostock. Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät[Grad-verleihende Institution]
	2147083-2

Zusammenfassung:

In dieser Arbeit wird eine neue Strategie für die Steuerung der Drehzahl einer Pumpe in einem Heizsystem vorgeschlagen. Dazu wird basierend auf dem Dymola-Modell eines Einraum-Heizsystems ein effizientes, mathematisches Modell erstellt, das danach bezüglich der Identifikationsmöglichkeiten seiner Parameter untersucht wird. Mithilfe von modellfreien KI-Ansätzen aus dem Gebiet des Reinforcement Learnings wird schließlich ein neues Verfahren zur Regelung der Drehzahl der Pumpe präsentiert, wobei dieses mit den wenigen Daten auskommt, die der Pumpe während ihres Betriebes zur Verfügung stehen. [Deutsch]

This paper proposes a new strategy for controlling the speed of a pump in a heating system. Based on the Dymola model of a single-room heating system, an efficient mathematical model is created and then examined with regard to the identification possibilities of its parameters. Finally, using model-free AI approaches from the field of reinforcement learning, a new method for controlling the speed of the pump is presented, which requires only the limited data available from the pump during operation. [Englisch]

Dokumenttyp:

Dissertation

Einrichtung:

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Sprache:

Deutsch

Sachgruppe der DNB:

000 Allgemeines, Wissenschaft

510 Mathematik

620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau

Umfang:

1 Online-Ressource (viii, 164 Seiten)