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Sujet de Thèse : Commande distribuée tolérante aux défauts pour système de gestion de l'énergie du bâtiment
Dates : 2018/10/01 - 2021/09/30
Directeur(s) CRAN : Christophe AUBRUN
Description : Les bâtiments représentent environ 40% de la consommation énergétique totale et contribuent à hauteur de 30% des émissions totales
de CO2. Le système de gestion de l'énergie des bâtiments (BEMS) est un élément clé du système de ventilation et de climatisation (CVC).
En cas de défaillance d'un appareil, il peut devenir impossible pour le BEMS de maintenir un bon compromis entre le confort
thermique des occupants et la consommation d'énergie. L'un des défis dans le domaine de la recherche en modélisation, contrôle et
diagnostic de pannes pour le BEMS est dû au fait que les immeubles sont des systèmes complexes de grande envergure composés de
sous-systèmes interconnectés de diverses manières qui peuvent causer des dépendances plus ou moins compliquées Entre les
comportements locaux et les phénomènes externes tels que les conditions météorologiques. De plus, les différents composants du
bâtiment peuvent avoir des structures physiques différentes qui nécessitent des échelles différentes dans le temps ou l'espace pour
leur représentation. La mise en œuvre de la surveillance de la performance, des algorithmes de détection et de diagnostic des défauts
(FDD) et des lois de contrôle nécessitent des outils de modélisation adaptés à ces systèmes spécifiques. Le sujet de la thèse concerne le
développement d'un système de contrôle de la tolérance aux pannes (FTC) pour un système HVAC de grande taille. En intégrant des
algorithmes de contrôle prédictif et FDD basés sur des modèles, la FTC adapte les lois de contrôle HVAC à un ensemble de défauts du
sous-système et peut respecter les contraintes de confort et de consommation d'énergie prescrites. La stratégie de contrôle qui résulte
de l'utilisation d'informations sur les défauts, qui est utilisée pour modifier le problème d'optimisation du contrôleur prédictif du
modèle, sera appelée Contrôle préventif du modèle (MPC) Active Tolérance aux pannes. La loi MPC étudiée intègre différents critères
liés aux objectifs BEMS (confort, économie d'énergie, ...) ainsi que des informations relatives aux défauts. Ensuite, le MPC sera
synthétisé comme multi-objectifs de tolérance aux pannes de contrôle. Les algorithmes développés seront mis en œuvre et validés sur
un modèle d'immeuble commercial multizones équipé d'un système HVAC via des outils de simulation dédiés (Matlab, Energyplus).
Mots clés : Commande distribuée, commande tolérante aux défauts, Système de gestion de l'énergie, Bâtiment
Département(s) :
Contrôle Identification Diagnostic
Financement : Demande de financement au CONACYT (réservé aux étudiants mexicains)