Orientador: Jose Antonio Dermengi Rios

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: O trabalho consiste numa comparação no desempenho de dois diferentes modos de controles, "on-off" (convencional) e fuzzy (nebuloso), sobre o coeficiente de performance termodinâmico (C.O.P.) quando aplicado a um modelo matemático dinâmico de um sistema de refrigeração de simples estágio...

Resumo: O trabalho consiste numa comparação no desempenho de dois diferentes modos de controles, "on-off" (convencional) e fuzzy (nebuloso), sobre o coeficiente de performance termodinâmico (C.O.P.) quando aplicado a um modelo matemático dinâmico de um sistema de refrigeração de simples estágio usado no resfriamento de líquido (chiller), utilizando R. -12, em regime transiente. O desenvolvimento deste trabalho de simulação sobre um modelo matemático dinâmico de um sistema de refrigeração foi realizado em quatro partes inter-relacionadas; 1) Otimização do sistema de refrigeração com a obtenção da faixa ótima dos parâmetros de operação e de dimensionamento de uma planta a ser projetada em regime de operação variável. Foram utilizados os seguintes recursos: # programa de simulação de processos em regime permanente, o HYSIM; # métodos de planejamento experimental e análise de sensibilidade dos parâmetros e das variáveis do processo; 2) Modelagem e simulação dinâmica do sistema de refrigeração e avaliação de seu comportamento no regime transiente; 3) Controle Nebuloso: Apresentação da teoria de conjuntos nebulosos com aplicação em controles, mostrando as possibilidades da implementação desta lógica ao controle do processo modelado. Avaliação do comportamento do processo com a implementação da lógica nebulosa a diferentes funções de pertinência e modos de controle. 4) Comparação dos controles convencional e nebuloso: Simulação do modelo dinâmico do processo implementado com as lógicas de controles convencional e nebuloso. Comparação dos resultados, salientando as diferenças quantitativas e qualitativas do coeficiente de performance para análise da viabilidade e vantagens do uso de cada uma das estratégias de controle

Abstract: A comparison between two control modes, on-off (conventional) and fuzzy, is presented here in order to define a control strategy which will yield the better thermodynamic coefficient of performance (C.O.P.), where applied to a dynamic mathematical model for a single-stage refrigeration...

Abstract: A comparison between two control modes, on-off (conventional) and fuzzy, is presented here in order to define a control strategy which will yield the better thermodynamic coefficient of performance (C.O.P.), where applied to a dynamic mathematical model for a single-stage refrigeration process that uses R-12 for liquid chilling. This work was developed in four steps; 1) Optimization of a single stage refrigeration system establishing the optimum range of operation and project parameters in a plant at variable regime of operation. The following resource were used. # Process simulation program at stationary state, the HYSIM; # Experimental design methods and sensibility analysis of the process parameters and variables, 2) Dynamic modeling and simulation of the refrigeration system and evaluation of its behavior at transient state; 3) Fuzzy Control: Presentation of the theory of fuzzy sets relevance to control and showing the possibility of application of this control logic in programming the modeled process. Evaluation of the behavior at transient state were tested with different memberships functions. Applications and tests with the fuzzy logic control; 4) Comparison between the conventional and the fuzzy controls: Simulation of the implemented dynamic process model using the conventional and fuzzy logic control. Comparison of the results in terms of the quantitative and qualitative differences of the coefficient of performance, pointing at the feasibility and advantages application of each one the control strategies in refrigeration systems