Modelo de simulação de um controlador difuso para controlo de um pequeno sistema de produção de energia com base em recursos renováveis
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.22/17597 |
Resumo: | A produção de energia com base em recursos renováveis, tem vindo a evoluir face à produção de energia adquirida recorrendo a recursos fósseis. A utilização de um modelo de controlo eficiente, permitirá uma utilização também eficiente da energia produzida, evitando, assim, o desperdício. O Controlo Lógico Difuso utiliza os princípios formais do raciocínio do ser humano, e aponta a uma classificação aproximada, em vez de uma classificação exata. Este tipo de controlo, permite-nos classificar, por exemplo, se a qualidade do ar num determinado espaço é "meia boa" ou "meia má", além da tradicional classificação de "boa" e "má". Este trabalho tem como objetivos principais, a pesquisa de modelos de controlo de gestão na produção de energia com base em recursos renováveis, bem como o desenvolvimento de um modelo de simulação de um controlador, recorrendo ao conceito de Lógica Difusa. Foram utilizadas as ferramentas do software MATLAB para elaboração e simulação do controlador difuso. Posteriormente foi comparada a resposta do controlador com resultados calculados analiticamente. Numa primeira fase deste trabalho foram estudados os recursos energéticos bem como os sistemas de geração de energias renováveis, nomeadamente a energia eólica e a energia solar, geradas pelo vento e pelo sol, respetivamente. De seguida foi efetuado um estudo sobre os conceitos da lógica difusa. Foi realizado o estudo e desenvolvimento de uma aplicação gráfica em MATLAB, com recurso à biblioteca Fuzzy Logic Toolbox, a qual permite a aquisição de dados climáticos provenientes de um website, e utiliza estes dados como entrada de um controlador difuso, para a obtenção de uma resposta do sistema de controlo. No final, foram analisados os resultados obtidos da resposta do controlador, e comparados com os cálculos teóricos da produção de energia solar e eólica, e apresentadas as conclusões da realização deste projeto, bem como possíveis desenvolvimentos futuros tendo por base este trabalho. |
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Modelo de simulação de um controlador difuso para controlo de um pequeno sistema de produção de energia com base em recursos renováveisEnergias renováveisEnergia SolarEnergia EólicaLógica difusaControlador DifusoRenewable energiesSolar EnergyWind EnergyFuzzy LogicFuzzy ControllerA produção de energia com base em recursos renováveis, tem vindo a evoluir face à produção de energia adquirida recorrendo a recursos fósseis. A utilização de um modelo de controlo eficiente, permitirá uma utilização também eficiente da energia produzida, evitando, assim, o desperdício. O Controlo Lógico Difuso utiliza os princípios formais do raciocínio do ser humano, e aponta a uma classificação aproximada, em vez de uma classificação exata. Este tipo de controlo, permite-nos classificar, por exemplo, se a qualidade do ar num determinado espaço é "meia boa" ou "meia má", além da tradicional classificação de "boa" e "má". Este trabalho tem como objetivos principais, a pesquisa de modelos de controlo de gestão na produção de energia com base em recursos renováveis, bem como o desenvolvimento de um modelo de simulação de um controlador, recorrendo ao conceito de Lógica Difusa. Foram utilizadas as ferramentas do software MATLAB para elaboração e simulação do controlador difuso. Posteriormente foi comparada a resposta do controlador com resultados calculados analiticamente. Numa primeira fase deste trabalho foram estudados os recursos energéticos bem como os sistemas de geração de energias renováveis, nomeadamente a energia eólica e a energia solar, geradas pelo vento e pelo sol, respetivamente. De seguida foi efetuado um estudo sobre os conceitos da lógica difusa. Foi realizado o estudo e desenvolvimento de uma aplicação gráfica em MATLAB, com recurso à biblioteca Fuzzy Logic Toolbox, a qual permite a aquisição de dados climáticos provenientes de um website, e utiliza estes dados como entrada de um controlador difuso, para a obtenção de uma resposta do sistema de controlo. No final, foram analisados os resultados obtidos da resposta do controlador, e comparados com os cálculos teóricos da produção de energia solar e eólica, e apresentadas as conclusões da realização deste projeto, bem como possíveis desenvolvimentos futuros tendo por base este trabalho.The energy production based on renewable resources, has been evolving compared to the production of energy acquired using fossil resources. The use of an efficient control model will also allow the use of useful energy, thus avoiding waste. Fuzzy Logic Control uses the formal principles of human reasoning, and points to an approximate classification, rather than an exact classification. This type of control allows us to classify, for example, if the air quality in a selected space is "half good" or "half bad", in addition to the traditional classification of "good" and "bad". This work has as main objectives, the research of management control models in the production of energy based on renewable resources, as well as the development of a simulation model of a controller, using the concept of Fuzzy Logic. It was used the MATLAB software tools for build and simulate the fuzzy controller. Furthermore, the controller response was compared with analytically calculated results. At the beginning of this work, studies about energy resources as well as renewable energy generation systems were made, namely wind and solar energy, generated by the wind and the sun, respectively. Next, a study was carried out on the concepts of fuzzy logic. The study and development of a graphic application in MATLAB was carried out, using the Fuzzy Logic Toolbox library, which allows the acquisition of climatic data from a website, and uses this data as fuzzy controller’s input, to obtain a system control response. In the last part, the results obtained from the controller response were analyzed and compared with the theoretical calculations of the solar and wind energy production, and some conclusions about this project were drawn, as well as possible future developments based on this work.Jesus, Isabel Maria de Sousa deRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoRodrigues, Sérgio da Silva Lopes2021-03-22T14:48:23Z20202020-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/17597TID:202551059porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-13T13:08:27Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/17597Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:37:13.255873Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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A produção de energia com base em recursos renováveis, tem vindo a evoluir face à produção de energia adquirida recorrendo a recursos fósseis. A utilização de um modelo de controlo eficiente, permitirá uma utilização também eficiente da energia produzida, evitando, assim, o desperdício. O Controlo Lógico Difuso utiliza os princípios formais do raciocínio do ser humano, e aponta a uma classificação aproximada, em vez de uma classificação exata. Este tipo de controlo, permite-nos classificar, por exemplo, se a qualidade do ar num determinado espaço é "meia boa" ou "meia má", além da tradicional classificação de "boa" e "má". Este trabalho tem como objetivos principais, a pesquisa de modelos de controlo de gestão na produção de energia com base em recursos renováveis, bem como o desenvolvimento de um modelo de simulação de um controlador, recorrendo ao conceito de Lógica Difusa. Foram utilizadas as ferramentas do software MATLAB para elaboração e simulação do controlador difuso. Posteriormente foi comparada a resposta do controlador com resultados calculados analiticamente. Numa primeira fase deste trabalho foram estudados os recursos energéticos bem como os sistemas de geração de energias renováveis, nomeadamente a energia eólica e a energia solar, geradas pelo vento e pelo sol, respetivamente. De seguida foi efetuado um estudo sobre os conceitos da lógica difusa. Foi realizado o estudo e desenvolvimento de uma aplicação gráfica em MATLAB, com recurso à biblioteca Fuzzy Logic Toolbox, a qual permite a aquisição de dados climáticos provenientes de um website, e utiliza estes dados como entrada de um controlador difuso, para a obtenção de uma resposta do sistema de controlo. No final, foram analisados os resultados obtidos da resposta do controlador, e comparados com os cálculos teóricos da produção de energia solar e eólica, e apresentadas as conclusões da realização deste projeto, bem como possíveis desenvolvimentos futuros tendo por base este trabalho. |
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