Theler, Germán (2007) Controladores basados en lógica difusa y loops de convección natural caóticos / Fuzzy logic controllers and chaotic natural convection loops. Proyecto Integrador Ingeniería Nuclear, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
Los circuitos termofluidodinámicos de convección natural están cobrando especial importancia en el diseño de reactores nucleares avanzados, debido a que la convección natural suministra un sistema eficiente de remoción de calor completamente pasivo. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, estos sistemas presentan inestabilidades que pueden llegar a poner en riesgo la seguridad integral del reactor. Por otro lado, los controladores basados en lógica difusa proveen un entorno ideal para atacar problemas de control altamente no lineales. En este trabajo desarrollamos un software que implementa un control basado en lógica difusa, y estudiamos su aplicación a loops de convección natural caóticos. Analizamos numéricamente el control lingüístico del loop conocido como el problema de Welander en condiciones tales que, de no existir el control, el caudal de circulación presentaría un comportamiento inestable no periódico. Diseñamos también un controlador difuso a partir de un modelo matemático de Takagi y Sugeno para un loop de convección natural en geometría toroidal para estabilizar un comportamiento caótico de Lorenz. Finalmente, mostramos resultados experimentales obtenidos en un loop rectangular de convección natural.
Resumen en inglés
The study of natural circulation loops is a subject of special concern for the engineering design of advanced nuclear reactors, as natural convection provides an efficient and completely passive heat removal system. However, under certain circumstances thermal-fluid-dynamical instabilities may appear, threatening the reactor safety as a whole. On the other hand, fuzzy logic controllers provide an ideal framework to approach highly non-linear control problems. In the present work, we develop a software-based fuzzy logic controller and study its application to chaotic natural convection loops. We numerically analyse the linguistic control of the loop known as the Welander problem in such conditions that, if the controller were not present, the circulation flow would be non-periodic unstable. We also design a Takagi-Sugeno fuzzy controller based on a fuzzy model of a natural convection loop with a toroidal geometry, in order to stabilize a Lorenz-chaotic behaviour. Finally, we show experimental results obtained in a rectangular natural circulation loop.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Nuclear) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Reactor cooling systems; Sistemas enfriamiento reactor; Fuzzy logic; Lógica borrosa; Natural Convection; Convección natural; Coolant loops; Circuitos de refrigeración; Control systems; Sistemas de control; Chaos theory; Teoría del caos; Reactores |
| Materias: | Ingeniería nuclear Ingeniería |
| Divisiones: | Energía nuclear > Ingeniería nuclear > Termohidráulica |
| Código ID: | 96 |
| Depositado Por: | Mg. German Theler |
| Depositado En: | 19 May 2010 10:58 |
| Última Modificación: | 26 May 2010 11:15 |
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