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Controle preditivo com enfoque em subespaços.; Subspace predictive control.

Fernandez, Erika Maria Francischinelli
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 27/11/2009 PT
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Controle preditivo baseado em modelos (MPC) é uma técnica de controle amplamente utilizada na indústria de processos químicos. Por outro lado, o método de identificação em subespaços (SID) tem se mostrado uma alternativa eficiente para os métodos clássicos de identificação de sistemas. Pela combinação dos conceitos de MPC e SID, surgiu, no final da década de 90, uma nova técnica de controle, denominada controle preditivo com enfoque em subespaços (SPC). Essa técnica também é conhecida como controle preditivo orientado a dados. Ela substitui por um único passo as três etapas do projeto de um MPC: a identificação do modelo, o cálculo do observador de estados e a construção das matrizes de predição. Este trabalho tem como principal objetivo revisar estudos feitos na área de SPC, aplicar esse método em sistemas típicos da indústria química e propor novos algoritmos. São desenvolvidos três algoritmos de excitação interna para o método SPC, que permitem gerar dados persistentemente excitantes enquanto um controle mínimo do processo é garantido. Esses algoritmos possibilitam aplicar identificação em malha fechada, na qual o modelo do controlador SPC é reidentificado utilizando dados previamente excitados. Os controladores SPC e SPC com excitação interna são testados e comparados ao MPC por meio de simulações em dois processos distintos. O primeiro consiste em uma coluna debutanizadora de uma unidade de destilação...

Implantação de otimizador online acoplado ao controle preditivo (MPC) de uma coluna de Tolueno.; Implementation of online optimizer integrated with predictive control (MPC) of a toluene column.

Porfirio, Carlos Roberto
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 01/04/2011 PT
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O objetivo principal desta tese foi a implantação de uma nova estratégia para a integração da otimização em tempo real (RTO), com o controle preditivo multivariável em uma unidade de processo industrial. A solução proposta pode ser considerada como uma estratégia de uma camada, na qual os problemas de controle e otimização econômica são resolvidos simultaneamente, na mesma camada da estrutura de controle. Supondo que o objetivo econômico a ser maximizado (minimizado) seja uma função côncava (convexa) das entradas e saídas de processo, o controlador MPC com otimização econômica (OMPC) foi obtido através da inclusão do gradiente reduzido do objetivo econômico, na função objetivo do controlador preditivo. Esta abordagem foi testada inicialmente através da simulação do conjunto reator regenerador de uma Unidade de Craqueamento Catalítico Fluido (UFCC). O controlador otimizador foi implementado com sucesso em uma coluna de destilação de tolueno, na Unidade de Recuperação de Aromáticos da refinaria de Cubatão da Petrobras. Este controlador está em funcionamento contínuo por cerca de um ano, sem qualquer problema relatado. Para a determinação das condições ótimas, um modelo rigoroso de coluna de destilação multicomponentes no estado estacionário é incluído no controlador preditivo para permitir o cálculo online do objetivo econômico. A trajetória prevista para o sistema de destilação até o ponto ótimo é calculada utilizando-se um modelo linear dinâmico...

Controle preditivo aplicado à planta piloto de neutralização de pH.; Predictive control applied to a pH neutralization pilot plant.

Favaro, Juliana
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 27/09/2012 PT
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Uma das técnicas de controle avançado que vem ganhando destaque no cenário econômico e ecológico, focando maior sustentabilidade e a otimização dos processos, é o controle preditivo, o qual já vem sendo aplicado em indústrias químicas e petroquímicas. Esta dissertação trata do desenvolvimento de um controle preditivo aplicado a uma planta piloto de neutralização de pH, presente no Laboratório de Controle de Processos Industriais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. O desenvolvimento do projeto pode ser dividido em quatro etapas: implementação das malhas de controle regulatório, identificação dos sistemas, construção do controlador preditivo, aplicações e análises experimentais. Na primeira etapa foi necessário estudar o sistema em questão e implementar algumas malhas internas usando controladores PID. Na segunda etapa foi realizada a identificação do modelo da planta, ressaltando que pontos de operação e ajuste de parâmetros internos são determinantes para a modelagem. Já na terceira etapa desenvolveu-se um controlador preditivo, através de softwares auxiliares como o MATLAB e o IIT 800xA da ABB, que foram utilizados para o desenvolvimento e implementação do algoritmo de controle. Por fim...

Controle preditivo multi-modelos baseado em LMIs para sistemas estáveis e instáveis com representação por modelos de realinhamento; LMI-based Model Predictive Control of uncertain stable and unstable systems based on a realigned state space representation

Capron, Bruno Didier Olivier
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 03/07/2014 PT
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Nesta tese, com a ambição de desenvolver um pacote de controle que poderia ser implementado a baixo custo nas indústrias brasileiras, é estudado o controle preditivo (MPC) de sistemas estáveis e instáveis com modelos incertos, baseado em um modelo de realinhamento e o uso de técnicas de desigualdades matriciais lineares (LMI), para resolução de problemas de controle robusto. Na primeira parte da tese, a aplicabilidade de um controlador baseado em um modelo de realinhamento é considerada. Como o controlador preditivo baseado em um modelo de realinhamento não requer o uso de um observador de estados, espera-se que seja mais eficiente e mais robusto a distúrbios não medidos que um controlador que precise de um observador de estados. Essa hipótese é testada comparando-se o desempenho e a robustez a distúrbios não medidos deste controlador com um controlador que requer o uso de um observador de estados, através da simulação do controle de um separador polipropileno/propano (PP) industrial. Por outro lado, a desvantagem de um controlador baseado em um modelo de realinhamento é a sensibilidade da construção do modelo e das matrizes do controlador a erros numéricos que aumentam com o tamanho do sistema. As etapas do algoritmo de controle mais sensíveis a erros numéricos são então destacadas com o objetivo de discutir a aplicabilidade de um controlador baseado em um modelo de realinhamento a sistemas de grande porte. Além disso...

Controle preditivo para processos com incertezas estruturadas baseado em series de funões ortonormais

Gustavo Henrique da Costa Oliveira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 16/09/1997 PT
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Trabalho aborda o problema de controle de processos contendo incertezas estruturadas e restrições nos sinais de entrada e saída. A metodologia de controle utilizada é a dos controladores preditivos ou Model Based Predictive Controllers (MBPC). Esta técnica está, atualmente, bastante difundida, tanto no meio acadêmico como em aplicações práticas. A principal característica dos MBPC é a utilização de um modelo para a determinação de um conjunto de previsões da saída e, a lei de controle é calcula a em função destas previsões. Neste trabalho, para se obter um modelo não estruturado e projetar algoritmos de controle preditivo para processos incertos, propõe-se a utilização de séries de funções ortonormais, definidas a partir de um conhecimento aproximado da dinâmica dominante do processo. Neste contexto, são analisadas as abordagens de controle preditivo adaptativo e robusto. A lei de controle é calculada considerando que, no caso adaptativo, os parâmetros do modelo são obtidos utilizando-se um método de identificação e que, no caso robusto, os parâmetros do modelo pertencem a um intervalo de incerteza. As características dos algoritmos MBPC adaptativo e robusto, utilizando séries de funções ortonormais...

Controle preditivo multivariável

Goytia Mejía, Rodrigo Iván
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xiv, 161 p.| il., tabs., grafs.
POR
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.; As estruturas de controle preditivo são cada vez mais empregadas em aplicações industriais, nas áreas química, petroquímica, metalúrgica, e automotiva, devido aos excelentes resultados obtidos no controle sistemas complexos. A proposta desta dissertação é estudar e comparar por meio de equacionamentos matemáticos e simulações, as estruturas de controle preditivo multivariável centralizadas e descentralizadas na abordagem do controlador preditivo de variância mínima generalizada (GMV), com base no conhecimento do modelo e da matriz interactor do processo. Inicialmente, apresenta-se o desenvolvimento do projeto, análise de estabilidade e desempenho das seguintes estruturas de controle MIMO centralizadas: (a) GMV posicional; (b) GMV incremental; (c) GMV PID, e (d) PID. Uma análise e indicadores que proporcionam uma melhor avaliação do grau de interação, controlabilidade, sensibilidade e condicionamento dos sistemas MIMO são apresentadas antes do desenvolvimento do projeto e análise das seguintes estruturas de controle MIMO descentralizadas: (a) Boksenbom e Hood; (b) Zalkind e Luyben simplificado e generalizado...

Controle preditivo multiobjetivo para processos com atraso

Dutra, Cynthia Beatriz Scheffer
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xxiv, 134 f.| il., tabs., grafs.
POR
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68.4036%
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.; Esta tese apresenta contribuições para a melhoria da solução do controle de processos com atraso, através de estratégias de controle preditivo baseado no modelo (MPC) que incorporam aspectos como robustez, restrições e otimização multiobjetivo. As contribuições estão relacionadas à duas áreas: (i) controle de processos com atrasos dominantes e (ii) otimização multiobjetivo do controle. Para análise do efeito do atraso no comportamento do sistema em malha fechada, desenvolve-se uma nova formulação do controlador preditivo por matriz dinâmica (DMC), mostrando que este é composto por um controlador primário mais um preditor. Esta formulação permite avaliar analiticamente o efeito do atraso no DMC, comparado a outros controladores MPC, através de índices de robustez. Esta análise possibilita selecionar o algoritmo MPC mais adequado à implementação prática em processos com atraso, especialmente quanto à robustez do controle frente a variações paramétricas na planta. Do ponto de vista da otimização do controle, busca-se desenvolver estratégias de controle preditivo que consideram aspectos econômicos no projeto de controle...

Controle preditivo não-linear para sistemas de Hammerstein

Santos, José Eli Santos dos
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: xviii, 139 f.| il., grafs., tabs.
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; As pesquisas associadas às estratégias de controle preditivo não-linear têm apresentado grande crescimento ultimamente registrando, também, um número considerável de aplicações na indústria. A representação de um processo complexo através de um modelo não-linear, com o objetivo de melhorar seu desempenho dinâmico, tende a sacrificar a simplicidade de projeto do controlador preditivo. Visando aliar a capacidade de representação da não-linearidade de um processo com a simplicidade de projeto, torna-se interessante a utilização de controladores preditivos baseados no modelo de Hammerstein o qual é constituído de um bloco estático, não-linear, seguido de um bloco linear dinâmico. Esta tese apresenta um estudo de modelagem, identificação e controle preditivo não-linear baseado em modelos de Hammerstein. Algumas técnicas de seleção de estrutura e identificação do modelo de Hammerstein são apresentadas e algumas inovações são propostas. Estratégias de controle preditivo baseado no modelo de Hammerstein são discutidas e são propostas modificações num controlador para a inclusão de perturbações mensuráveis e uma técnica analítica para solucionar a multiplicidade do sinal de controle. Para avaliar as técnicas de identificação e controle estudadas...

Controle preditivo com otimização distribuída aplicado a colunas de destilação

Scherer, Helton Fernando
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xxi, 63 p.| il., tabs., grafs.
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68.45525%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2009.; O controle preditivo, desde que passou a ser utilizado na industria, vem se mostrando uma importante tecnica de controle avan¸cado para processos, onde algumas caracteristicas como a capacidade de tratar restriçoes e utilizaçao de algoritmos que encontram solucoes otimas definem a grande vantagem de sua utilizacao. Na industria petroquimica ja existem diversas aplicacoes do controle preditivo, porem, devido a necessidade de troca de informaçoes com o processo, as vezes se torna inviavel devido ao esparsamento geografico dos elementos da planta. Uma alternativa e a utilizacao de controles distribuidos, que sao implementados localmente e trabalham em conjunto para que o desempenho final do controle seja igual ou ate mesmo superior ao controle preditivo centralizado. Este trabalho propoe uma estrutura de controle preditivo distribuido, baseado no modelo de espaco de estados, para ser utilizada em redes dinamicas lineares onde restricoes de saida e entrada de controle sao consideradas na formulacao. Metodos de ponto-interior sao utilizados para garantir que as solucoes produzidas por agentes de controle distribuidos consigam convergir para a solucao otima global do problema de controle do processo. Utilizando um modelo de coluna de destilacao e de uma rede de trafego urbano...

Uma plataforma computacional para implementação de controle preditivo distribuído com aplicações ao controle de tráfego veicular urbano em Macaé

Souza, Felipe Augusto de
Fonte: Florianópolis Publicador: Florianópolis
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 72 p.| il., grafs., tabs.
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68.45525%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas; Técnicas de Controle Preditivo tem sido cada vez mais utilizadas para o controle de sistemas dinâmicos pelo seu bom desempenho em aplicações. Entretanto, em sistemas geograficamente distribuídos, como redes de tráfego urbano e a rede elétrica, a centralização das informações para computação da ação de controle pode ser um obstáculo em função da necessidade de confiabilidade da comunicação e do elemento central ser um ponto único de falha. Controle Preditivo Distribuído baseado em Modelo (DMPC) distribui o cálculo da ação de controle sem a necessidade de centralização de informações, apenas compartilhando-as com seus vizinhos enquanto preserva características do Controle Preditivo baseado em Modelo (MPC), especialmente o tratamento explícito de restrições. Este trabalho apresenta uma plataforma desenvolvida capaz de modelar sistemas dinâmicos distribuídos, configurar e executar algoritmos distribuídos. Experimentos em simulação foram realizados em redes de tráfego urbano e os resultados foram avaliados sobre dois aspectos. Do ponto de vista do desempenho computacional atingiu-se resultados que indicam a aplicabilidade dos algoritmos; do ponto de vista do tráfego mostrou-se perspectivas de ganho de técnicas de controle preditivo (MPC e DMPC) sobre LQR no controle de percentuais de verde da estrat[egia de controle de tráfego urbano TUC.; Predictive Control Techniques have been increasingly used to control dynamical systems due to good performance in applications. However...

Algoritmos de controle preditivo para seguimento de trajetórias de veículos autônomos

Raffo, Guilherme Vianna
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: xix, 149 f.| il., grafs.
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68.362754%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.; Neste trabalho, é realizado o estudo e a implementação de estratégias de controle preditivo baseado em modelo para resolver o problema de seguimento de trajetórias de veículos autônomos. Para gerar as trajetórias, utilizaram-se estratégias de aproximação, que conduzem o veículo ao caminho a ser seguido de forma suave e estável. A arquitetura de controle do veículo autônomo considera o controle da cinemática e da dinâmica deste em uma estrutura cascata, dado que interessa controlar o veículo em condições onde somente o uso da sua cinemática não permite um bom desempenho. Para o controle da cinemática é realizado um estudo comparativo entre duas estratégias de controle preditivo linear, uma baseada no conceito de linearizações sucessivas e a outra no de coordenadas locais com trajetória de aproximação, visando determinar a que apresenta o melhor compromisso entre simplicidade-baixo custo computacional e comportamento. Baseado nos resultados de simulação, a segunda estratégia apresentou melhor desempenho e, portanto, foi escolhida para a implementação. Para o controle da dinâmica do veículo utilizou-se um algoritmo de controle preditivo descentralizado baseado no modelo linearizado. Os experimentos foram conduzidos em um veículo autônomo Mini-Baja utilizando uma plataforma embarcada para a execução dos algoritmos de controle.

Desenvolvimento de um simulador e controle preditivo de uma coluna de destilição piloto

Bravo, Claudio Osvaldo Ayala
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: x, 113 f.| il., tabs., grafs.
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68.305977%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.; O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um simulador protótipo e a aplicação de controle preditivo baseado em modelo para o processo de destilação de uma planta piloto. Esta planta piloto foi projetada e implementada pelo Departamento de Engenharia Química desta universidade, numa parceria com o Departamento de Automação e Sistemas. O simulador desenvolvido, implementado no software comercial HYSYS, permite ao usuário implementar diversas estratégias e configurações de controle considerando controladores PID e controladores preditivos multivariáveis. Para a validação da metodologia se implementaram e compararam distintas estratégias de controle de coluna de destilação de uso industrial, baseadas em controladores PID. Também se implementou um controle multivariável com controlador preditivo de matriz dinâmica (DMC) e controlador preditivo generalizado (GPC). As simulações mostram concordância entre seus resultados e os resultados encontrados na revisão bibliográfica sobre as estratégias utilizadas para o controle de colunas de destilação. Além do mais, a partir da revisão bibliográfica e simulações realizadas...

Sistema embarcado de controle preditivo para processos industriais

Lima, Daniel Martins
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 169 p.| il., grafs., tabs.
POR
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68.267246%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013; Controle Preditivo Baseado em Modelo (MPC) é uma metodologia de controle comumente utilizada nos setores petroquímicos e químicos da indústria para o controle de grandes processos. Seu sucesso é devido ao fato possibilitar o desenvolvimento de algoritmos de controle multivariável com compensação intrínseca de atraso de transporte, também é capaz de lidar com as restrições do processo e seus parâmetros de ajuste interpretados no domínio do tempo são intuitivos. No entanto, seu uso na indústria é limitado a grandes processos onde o investimento em sistemas avançados de controle é economicamente viável, devido aos altos custos das soluções vendidas atualmente. Este trabalho propõe um sistema embarcado com controle preditivo que possa ser adquirido por companhias que tenham processos de pequeno e médio porte que poderiam obter ganhos de produtividade com o uso do MPC. Este documento vai descrever todos os passos realizados para desenvolver tal equipamento: o estudo da tecnologia usada no controle de processos atualmente e de vários algoritmos MPC...

Controle preditivo robusto de sistemas não lineares com atraso

Thomé, Felipe Fernandes
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado
POR
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68.47258%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013.; Nesse trabalho é proposta uma estratégia de Controle Preditivo capaz de controlar de forma robusta processos modelados de forma não linear com atraso de transporte. Essa abordagem é interessante quando considera-se a crescente importância dos controladores preditivos em controle de processos complexos, devido principalmente a sua grande inserção na indústria de petróleo e gás. O trabalho apresenta uma revisão do controle preditivo não linear e do controle preditivo robusto de processos com atraso de transporte. Como resultado dessa análise opta-se por focar os estudos no controlador PNMPC ( extit{Practical Nonlinear Predictive Control}) e nas estratégias de compensação de atraso baseadas no preditor de Smith filtrado, dado que essas oferecem as melhores propriedades para a proposta do trabalho. São realizados estudos da robustez do PNMPC observando o comportamento da incerteza equivalente quando esse controlador está configurado para controlar processos com atraso de transporte. É demonstrado que a incerteza equivalente traz consigo um acúmulo de variáveis da correção fornecida pelo modelo de perturbação...

Controle preditivo neural aplicado à processos petroquímicos

Popoff, Luiz Henrique Gomes
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia do Petróleo; Pesquisa e Desenvolvimento em Ciência e Engenharia de Petróleo Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia do Petróleo; Pesquisa e Desenvolvimento em Ciência e Engenharia de Petróleo
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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68.38627%
A pesquisa tem como objetivo desenvolver uma estrutura de controle preditivo neural, com o intuito de controlar um processo de pH, caracterizado por ser um sistema SISO (Single Input - Single Output). O controle de pH é um processo de grande importância na indústria petroquímica, onde se deseja manter constante o nível de acidez de um produto ou neutralizar o afluente de uma planta de tratamento de fluidos. O processo de controle de pH exige robustez do sistema de controle, pois este processo pode ter ganho estático e dinâmica nãolineares. O controlador preditivo neural envolve duas outras teorias para o seu desenvolvimento, a primeira referente ao controle preditivo e a outra a redes neurais artificiais (RNA s). Este controlador pode ser dividido em dois blocos, um responsável pela identificação e outro pelo o cálculo do sinal de controle. Para realizar a identificação neural é utilizada uma RNA com arquitetura feedforward multicamadas com aprendizagem baseada na metodologia da Propagação Retroativa do Erro (Error Back Propagation). A partir de dados de entrada e saída da planta é iniciado o treinamento offline da rede. Dessa forma, os pesos sinápticos são ajustados e a rede está apta para representar o sistema com a máxima precisão possível. O modelo neural gerado é usado para predizer as saídas futuras do sistema...

Controle preditivo bilinear aplicado a um motor de indução; Bilinear Predictive Controllers applied in an induction motor drive

Barros Filho, Adjair Ferreira
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica; Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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68.345513%
The present work is based on the applied bilinear predictive control applied to an induction motor. As in particular case of the technique based on predictive control in nonlinem systems, these have desperted great interest, a time that present the advantage of being simpler than the non linear in general and most representative one than the linear one. One of the methods, adopted here, uses the linear model "quasi linear for step of time" based in Generalized Predictive Control. The modeling of the induction motor is made by the Vectorial control with orientation given for the indirect rotor. The system is formed by an induction motor of 3 cv with rotor in squirregate, set in motion for a group of benches of tests developed for this work, presented resulted for a variation of +5% in the value of set-point and for a variation of +10% and -10% in the value of the applied nominal load to the motor. The results prove a good efficiency of the predictive bilinear controllers, then compared with the linear cases; Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; O presente trabalho baseia-se na aplicação da técnica de controle preditivo bilinear em um motor de indução. O controle preditivo bilinear, caso particular do controle preditivo não linear...

Controle preditivo baseado em rede de modelos lineares locais aplicado a um reator de neutralização; Predictive control based on local linear model networks applied to neutralization reactor

Thiago Vaz da Costa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/08/2010 PT
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Uma malha de controle com baixo desempenho implica em um aumento dos custos de produção, causando descarte de produto fora da especificação e desgaste desnecessário dos elementos finais de controle. A depender do processo controlado, uma malha deficiente pode também acarretar em paradas não previstas na planta e até mesmo em danos ao meio ambiente. Diante do exposto, o controle preditivo baseado em modelos (MPC) é um dos poucos algoritmos comprovadamente capazes de estabilizar processos na presença de não-linearidades e restrições. Para atender aos seus objetivos de controle, o algoritmo clássico MPC utiliza um procedimento de otimização baseado no modelo linear da planta. Contudo, o afastamento da região de projeto do modelo linear resulta na perda de sua efetividade e consequente do controlador que o utiliza. Deste modo, objetivou-se a partir de uma descrição não-linear do sistema a melhoria do desempenho do controlador. Os objetivos específicos dessa dissertação foram o estudo e análise de um controlador GPC (generalized predictive controller) operando em paralelo com uma rede de modelos lineares locais, identificada por meio do algoritmo LOLIMOT (local linear model trees), capaz de adequar o modelo de predição do controlador para a faixa de operação atual do processo. Para a avaliação e análise da qualidade do controlador proposto foi montado um aparato experimental para controle de pH. A estratégia de controle foi implementada em um sistema em código aberto para monitoramento e controle do processo. Portanto...

Controle preditivo baseado em modelo neuro-fuzzy de sistemas não-lineares aplicado em sistema de refrigeração = : Model predictive control based on neuro-fuzzy nonlinear systems applied to a refrigeration plant; Model predictive control based on neuro-fuzzy nonlinear systems applied to a refrigeration plant

Ivan Carlos Franco
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 03/07/2012 PT
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Os sistemas de refrigeração estão presentes em diferentes ramos da indústria e caracterizam-se como grandes consumidores de energia com considerável comportamento não-linear. Inúmeros trabalhos vêm sido desenvolvidos para promover a redução dos gastos energéticos e a minimização dos efeitos das não-linearidades nestes sistemas. A aplicação da automação e do controle de processos, particularmente o uso de técnicas avançadas de controle, são estratégias amplamente utilizadas para esta finalidade. O Controle Preditivo baseado em Modelos (MPC) é capaz de estabilizar processos onde há não-linearidades, sendo promissora a sua aplicação em sistemas de refrigeração. Neste trabalho, foi desenvolvido um SIStema de MOnitoramento e Controle Avançado para Refrigeração (SISMOCAR) capaz de monitorar, em tempo real, através da comunicação OPC (OLE for Process Control), todas as variáveis envolvidas no ciclo de refrigeração e também realizar o controle das variáveis de interesse. Modelos Takagi-Sugeno (SISO) para a predição das temperaturas de evaporação (Te) e do fluido secundário (Tp) foram desenvolvidos e validados, a partir da técnica ANFIS (Adaptative Network based Fuzzy Inference Systems), com análise de desempenho baseado no cálculo do VAF (Variance accounted for). Os modelos Takagi-Sugeno validados foram utilizados como base para Controladores Preditivos...

Controle preditivo robusto de sistemas hibridos incertos integrando restrições, logica, e dinamica baseada em series de funções ortonormais; Robust model based predictive control of uncertain hybrid systems integrating constraints, logic, and dynamics based on orthonormal series function

Vicente Delgado Moreira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/02/2006 PT
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O interesse pelo projeto de controladores preditivos para sistemas híbridos vem aumentando nos últimos anos. Os sistemas híbridos são descritos simultaneamente por relações lógicas, baseadas por exemplo nos operadores SE/ENTÃO/SENÃO, e por equações dinâmicas. Devido às exigências relacionadas ao desempenho de rastreio das referências em malha fechada, busca-se atualmente metodologias de modelagem que permitam integrar as representações dinâmicas e as proposições lógicas do processo híbrido em uma abordagem não-hierárquica. As abordagens encontradas na literatura para o controle preditivo de sistemas híbridos são preferencialmente aplicáveis a processos determinísticos cujas dinâmicas são representadas no espaço de estados. Em certos casos, um modelo de estados não é conhecido, incertezas para métricas politópicas inviabilizam o projeto de controladores preditivos robustos, ou outras formas de modelagem são mais adequadas para a representação do processo. Neste trabalho, desenvolve-se uma nova metodologia para a modelagem e o controle preditivo robusto de sistemas híbridos incertos. Na abordagem proposta, as proposições lógicas são transformadas em desigualdades lineares mistas equivalentes...

Estruturas de controle preditivo repetitivo baseadas na formulação GPC

Cruz, Daniel Miranda
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: [106] p.| il., grafs., tabs.
POR
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68.37548%
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2015.; Este trabalho apresenta um estudo de diversas estruturas de controle baseadas no algoritmo de controle preditivo generalizado, Generalized Predictive Control (GPC), e no controle repetitivo, Repetitive Control (RC). Os controladores analisados possuem as vantagens do controle preditivo no que diz respeito à otimização e ao tratamento de restrições e as do controle repetitivo no tratamento de perturbações periódicas, caracterizando a estrutura de controle preditivo generalizado repetitivo, Repetitive Generalized Predictive Control (RGPC). A estrutura proposta usa ação de controle repetitiva, baseada em um modelo interno com filtro de robustez e faz o tratamento das restrições considerando a repetitividade da ação de controle. O estudo compara diversas possibilidades de implementação, uma clássica e outra com o projeto separado, apontando vantagens e desvantagens de cada uma, assim como a aplicação em um estudo de caso.
; Abstract : This work presents a study of different control schemes based on the GPC and RC. These controllers have the advantages of online optimization and contraint hadling of the predictive control and periodic signals treatment of the repetitive control...