SÍNTESE DE UM CONTROLADOR MPC PARA O CONDICIONAMENTO DE AR DO EDIFÍCIO MODERNO

Abstract

Este trabalho apresenta a síntese de um controlador preditivo para controlar a temperatura de operação de 35 zonas do Edifício Moderno, pela manipulação da abertura da válvula de expansão eletrônica e rotação do chiller e das frações de bypass de água fria para os fancoils que fornecem água gelada para as zonas. O controlador preditivo foi modelado como um problema da programação não linear sujeito a restrições, dentre as quais se incluem as faixas de operação da rotação do compressor e da temperatura da água que sai do evaporador. Para avaliar a operação do controlador proposto, considerou-se a sua capacidade de implementar alterações no setpoint das temperaturas das zonas e de rejeitar perturbações na edificação devidas a variações na ocupação e ambientais. O desempenho do controlador preditivo proposto foi comparado ao de um controlador tradicional do tipo PID sintonizado pela técnica de controle por modelo interno (IMC). Mostra-se, no trabalho, que o uso da tecnologia de controle avançado é viável para este tipo de sistema e permite controlar a operação em condições fora do projeto (off-design), diferentemente do que ocorre com o controlador PID. Contudo, o procedimento de sintonia do controlador preditivo não é trivial e alguns cenários simulados mostram a necessidade de uma melhoria na sintonia. Este estudo foi realizado por simulações da planta virtual do Edifício Moderno no ambiente de programação do simulador MATLAB ® R2006b.