Modelagem matemática e controle multivariável de sistemas de refrigeração por compressão mecânica de vapor
| Ano de defesa: | 2012 |
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Resumo: | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2009. |
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Universidade Federal de Santa CatarinaSchurt, Leonardo CesarTrofino Neto, Alexandre2012-10-24T07:11:49Z2012-10-24T07:11:49Z2012-10-24T07:11:49Z269075http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/92254Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2009.O presente trabalho apresenta uma estratégia de controle linear multivariável que atua na rotação do compressor e na abertura da válvula de expansão com a finalidade de controlar tanto a alimentação do evaporador como a capacidade de refrigeração de sistemas de refrigeração por compressão mecânica de vapor. O controlador foi projetado como base em um modelo fenomenológico especialmente desenvolvido para simular o comportamento dinâmico de tais sistemas. O modelo dinâmico foi linearizado de acordo com uma expansão por série de Taylor e utilizado pra projetar um controlador do tipo proporcional-integral baseado no método LQG, que utiliza um estimador de estados do tipo filtro de Kalman. Ensaios experimentais foram realizados em um aparato experimental capaz de controlar a rotação do compressor, a abertura da válvula de expansão e as taxas de transferência de calor no evaporador e no condensador. Os dados obtidos foram utilizados para identificar o sistema térmico, validar o modelo de simulação e avaliar o desempenho do controlador em termos de seguimento de referência e rejeição de perturbações. Verificou-se que o modelo reproduz as tendências experimentais em condições de trabalho distantes do ponto de operação (±30%) com um desvio máximo na faixa de erro de ±10%. Observou-se ainda que o sistema é capaz de seguir as mudanças de referência impostas ao controlador e rejeitar perturbações na carga térmica da ordem de ±25%. Em adição, um segundo controlador foi desenvolvido levando-se em consideração a maximização do COP em seu projeto. Observou-se que ambos controladores impõem dinâmicas muito parecidas às variáveis controladas, de modo que apresentam desempenhos energéticos semelhantes.xv, 97 f.| il., grafs., tabs.porEngenharia de sistemasRefrigeraçãoModelagem matemática e controle multivariável de sistemas de refrigeração por compressão mecânica de vaporinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL269075.pdfapplication/pdf2408821https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/92254/1/269075.pdfb83c51e602e6628ecc809500a40c658cMD51TEXT269075.pdf.txt269075.pdf.txtExtracted Texttext/plain192299https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/92254/2/269075.pdf.txtfc4dab04e564702e1f5d8b09416fca34MD52THUMBNAIL269075.pdf.jpg269075.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg914https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/92254/3/269075.pdf.jpg4e7ee0f08291d3aba3dc79b6901a7e9bMD53123456789/922542016-03-07 15:58:21.415oai:repositorio.ufsc.br:123456789/92254Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732016-03-07T18:58:21Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false |
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