Control tolerante a fallos de planta solar de refrigeración

Abstract

En este documento se describe el modelado, control, supervisión y control tolerante a fallos de una planta solar de refrigeración. En primer lugar, se obtiene el modelo matemático de la mayoría de los componentes que conforman la planta. El conjunto de estos modelos, conectados entre sí, se utilizan para implantar el modelo de la planta solar en simulink y hacer las distintas simulaciones. En segundo lugar, se diseña el control de la planta sin tener en cuenta que se pueda producir ningún fallo en esta. Para ello, se utiliza un control en cascada formado por dos controladores PI: uno para regular el caudal de la bomba B1, que es el suministrado a los campos de colectores solares, y otro para regular la temperatura promedio a la salida de estos campos de colectores solares. Para mejorar el funcionamiento del control se implanta un control adaptativo por el método gain scheduling. A continuación, se obtiene un sistema para llevar a cabo la supervisión de la planta. Esto consiste en un sistema que sea capaz de identificar si se produce un fallo en la planta y saber dónde se produce dicho fallo. En este proyecto, se tendrán en cuenta dos posibles fallos en la planta: fallo en la bomba B1 y fallo en el sensor de temperatura a la salida de los campos de colectores solares. Por último, a partir del sistema de supervisión, se realiza el control tolerante a fallos de la planta, es decir, se elabora una estrategia de control para que la planta pueda seguir funcionando mientras se produzcan los posibles fallos. Para cada fallo se escoge una estrategia de control específica.

In this document describe the model, control, monitor and fault tolerant control of a solar cooling plant. First, we obtain the mathematical model of most of the components that make up the plant. The set of these models, connected together, is used to implement the model of the solar plant in Simulink and make different simulations. Secondly, the control of the plant is designed without taking into account that it can produce no fault in this one. To do this, a cascade control is used consisting of two PI controllers: one to regulate the flow rate of the pump B1, which is supplied to the fields of solar collectors, and another to regulate the average temperature at the exit of these collector fields solar power plants. To improve the operation of the control, an adaptive control is implemented by the method of winning the programming. Next, a system is obtained to carry out the supervision of the plant. This is a system that the sea able to identify and produce a fault in the plant and know where that failure occurs. In this project, there are possible failures in the plant: failure in the pump B1 and failure in the temperature sensor at the exit of the fields of solar collectors. Finally, from the monitoring system, the fault tolerant control of the plant is performed, ie a control strategy so that the plant can continue to operate while the possible failures occur. For each failure, choose a specific control strategy.