Développement et paramétrage de contrôleurs flous multicritères du confort d'ambiance
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The evaluation of comfort is both complex since it includes many different interrelated parameters and imprecise in the indices used to describe it. Indoor climate control by means of classical techniques is thus difficult to implement in practice. The aim of this work is therefore to demonstrate the assets of fuzzy logic for multicriteria indoor climate control. This study actually focuses on the thermal comfort and indoor air quality aspects only. After a description of the fundamentals of these comfort aspects and of control in general and fuzzy control in particular, we will stress the importance of high-performance tuning strategies for the implementation of fuzzy controllers in real buildings. This will be illustrated with the example of indoor air quality control in a naturally ventilated building. A method based on genetic algorithms is finally selected as a very promising technique thanks to its easy implementation and the quality of the results obtained with it. We than apply fuzzy control and this new tuning strategy to the coupled control of indoor air quality and thermal comfort in a real test cell. Numerical simulations show that the fuzzy control outperforms classical techniques and brings to the fore the importance of expert rule predefinition and tuning. This tuned controller is than tested in the test cell and evaluated by 20 occupants. Results confirm the applicability of this technique and demonstrate the potential for future developments.
Abstract FR:
La notion de confort est une notion à la fois complexe par le nombre de paramètres qu'elle intègre et les interrelations entre ceux-ci et imprécise par les indices qui la caractérisent. Le contrôle d'ambiance par des méthodes classiques pose donc de nombreux problèmes pratiques. Notre étude vise à montrer l'intérêt de la logique floue pour le contrôle d'ambiance multicritère. Nous nous intéressons plus particulièrement au cas du confort thermique et de la qualité de l'air. Après avoir rappelé les principes fondamentaux de ces deux composantes du confort ainsi que du contrôle en général et du contrôle flou en particulier, nous illustrons l'importance de la mise en œuvre de stratégies de paramétrage performantes à travers l'exemple du contrôle flou de la qualité d'air en ventilation naturelle. Nous retiendrons ainsi la méthode des algorithmes génétiques pour sa simplicité de mise en œuvre et les résultats qu'elle offre. Nous appliquons ensuite le contrôle flou multicritère ainsi que cette technique de paramétrage au contrôle couplé du confort thermique et de la qualité d'air dans une cellule biozone. Les simulations numériques mettent en avant la performance du contrôleur flou en comparaison d'un contrôleur classique et l'importance du paramétrage précédé d'une pré-définition experte des règles. Enfin, des tests en vraie grandeur auprès de 20 occupants de ces deux zones confirment l'applicabilité de cette technique et ouvrent de futures perspectives de développement.