Projeto de controladores adaptativos auto-ajustaveis
AUTOR(ES)
Adilson Jose de Assis
DATA DE PUBLICAÇÃO
1996
RESUMO
Com a necessidade crescente de controladores de processos químicos com desempenho cada vez mais precisos tem sido propostas várias estratégias de controle avançado, como por exemplo o Controle Adaptativo, na solução deste problema. No presente trabalho é apresentada uma revisão geral do Controle Adaptativo, das técnicas mais comuns de estimativa de estado e identificação do processo, bem como aplicações dessas técnicas a relevantes processos químicos e biotecnológicos. Apresenta-se um tratamento sistemático tanto para o Filtro de Kalman como para o Filtro de Kalman Estendido (FKE) quando aplicados na estimativa recursiva de estados e identificação de parâmetros de sistemas estocásticos, utilizando a metodologia espaço-de-estados. Como caso estudo, considerou-se o processo de fermentação de cerveja em batelada. Este processo requer a identificação simultânea dos estados do sistema e dos parâmetros do modelo com finalidades de monitoramento automático do meio reacional. Estudou-se a influência do tempo de amostragem, presença de medidas imprecisas, e condições de convergência do FKE. Resultados obtidos por simulação são apresentados e discutidos. Neste trabalho também é apresentada uma metodologia geral para o projeto de controladores adaptativos aplicados a reatores biotecnológicos. Tomou-se como caso estudo o processo contínuo de fabricação de etanol em escala industrial. Os controladores adaptativos foram projetados utilizando as estratégias LQG e variança mínima, ambos na formulação espaço-deestados. Adotou-se um modelo simplificado do processo para finalidades de controle sendo que esse modelo é identificado em tempo real empregando um algoritmo derivado do Filtro de Kalman. Resultados obtidos por simulação mostram que os controladores adaptativos apresentam um melhor desempenho do sistema em malha fechada quando comparado com o desempenho do sistema sob a ação de um controlador clássico PID. Finalmente, apresenta-se um breve tratamento dos problemas a serem considerados no desenvolvimento de algoritmos de controle avançado do tipo adaptativo para colunas de destilação em batelada
ASSUNTO(S)
estimativa de parametro fermentação filtragem de controle de processos quimicos destilação kalman
