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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Implementação prática de um controlador preditivo a um processo não-linear
Author: Gonçalves, Daniel
First Advisor: Henrique, Humberto Molinar
First member of the Committee: Lopes, Luís Cláudio Oliveira
Second member of the Committee: Gedraite, Rubens
Third member of the Committee: Santos, André Luis Beloni dos
Summary: A padronização dos procedimentos operacionais nas plantas químicas através do emprego de automação vem tornando-se uma prática obrigatória para as atuais empresas que ocupam ou tentam ocupar um lugar de destaque no competitivo mercado de commodities. Ganhos reais de produtividade e recuperação estão intimamente associados ao desempenho dos controladores utilizados nos processos químicos destas empresas. Dentre as diversas estratégias de controle existentes, o controle preditivo corresponde a uma poderosa ferramenta que apresenta resultados bastante atrativos. Este trabalho investiga a aplicação prática de controle preditivo em uma planta piloto representativa de processos não-lineares MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). O processo não-linear é um sistema experimental composto por um reator de neutralização com três correntes de entrada e uma de saída, sendo que as variáveis manipuladas correspondem ao nível do tanque e ao pH da mistura. As correntes de entrada são uma de ácido, uma de base e uma de solução tampão e correspondem às variáveis controladas. Informações necessárias para o projeto do controlador foram coletadas através do procedimento de operação em malha aberta, no qual provocou-se pertubações nas variáveis de entrada e observou-se o comportamento das variáveis de saída. O desempenho do controlador MPC (Model Predictive Control) proposto foi inicialmente avaliado em simulação e posteriormente na planta piloto. Os resultados obtidos na simulação e na implementação prática comprovam o excelente desempenho do controlador para o processo em estudo.
Abstract: The standardization of operational procedures in chemical plants through the use of automation have became a mandatory practice for the current companies that tries or have tried a place in the commodities competitive stock. Real gains in productivity and recovery are closely related to controller s performance used in chemical process of this companies. There are a several controllers strategies in which the predictive control is a powerful tool that shows attractive results. The use of predictive control is achieved by the implementation of the control strategy in a pilot plant of a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) non-linear process. The nonlinear process is a experimental system of a neutralization reactor with three input flows and one output flow, and the manipulated variable are the level of reactor and the pH of mixture. The input flows are one of acid, one of base and one of buffer solution and this are the controlled variables. The information used to controller project was obtained in a open loop procedure. In this procedure, it was made disturbances in input variable and watched the output variable behavior. The MPC ( Model Predictive Control) performance was tested in a simulation and after in the pilot plant. The results achieved in simulation and practice implementation shows the excellent performance of controller to the process.
Keywords: Controle preditivo
Processo não-linear
Planta piloto
Predictive control
Nonlinear process
Pilot plant
Controle de Processo
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Engenharias
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: GONÇALVES, Daniel. Implementação prática de um controlador preditivo a um processo não-linear. 2012. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2012.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15185
Date of defense: 30-Jun-2012
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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