AUTO SINTONIA UTILIZANDO MODELO ARMAX

AUTO SINTONIA UTILIZANDO MODELO ARMAX

JÚNIOR, A. U. A.; SILVA, M. M.; NASCIMENTO, A. C.; BISPO, H.; SILVA, J. N.

Artigo:

Este trabalho apresenta um método de auto-sintonia de controladores PID (Proporcional, Integral e Derivativo), utilizando o modelo ARMAX (AutoRegressive Moving Average with eXogeneus variable) junto ao método relé para a estimação dos parâmetros de sintonia. Tal procedimento foi implementado em plataforma VBA (Visual Basic for Application), para controle de uma coluna de destilação numa unidade de tratamento de nafta modelada em Aspen Dynamics®, a mesma previamente validada com dados reais de planta. Para estimação on-line dos parâmetros do modelo ARMAX foi utilizado o método dos mínimos quadrados estendido com predição de erros. Aplicando um estímulo no modelo ARMAX a partir do relé, os parâmetros de ganho final e período final puderam ser calculados, o que possibilitou a obtenção dos parâmetros de sintonia em malha fechada de acordo com as equações clássicas de sintonia de Ziegler-Nichols. A estratégia utilizada para correção on-line dos parâmetros dos controladores apresentou desempenho satisfatório na malha de pressão quanto à redução do efeito de distúrbio na planta e modificação do ponto de operação.

Este trabalho apresenta um método de auto-sintonia de controladores PID (Proporcional, Integral e Derivativo), utilizando o modelo ARMAX (AutoRegressive Moving Average with eXogeneus variable) junto ao método relé para a estimação dos parâmetros de sintonia. Tal procedimento foi implementado em plataforma VBA (Visual Basic for Application), para controle de uma coluna de destilação numa unidade de tratamento de nafta modelada em Aspen Dynamics®, a mesma previamente validada com dados reais de planta. Para estimação on-line dos parâmetros do modelo ARMAX foi utilizado o método dos mínimos quadrados estendido com predição de erros. Aplicando um estímulo no modelo ARMAX a partir do relé, os parâmetros de ganho final e período final puderam ser calculados, o que possibilitou a obtenção dos parâmetros de sintonia em malha fechada de acordo com as equações clássicas de sintonia de Ziegler-Nichols. A estratégia utilizada para correção on-line dos parâmetros dos controladores apresentou desempenho satisfatório na malha de pressão quanto à redução do efeito de distúrbio na planta e modificação do ponto de operação.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1688-18035-141131

Referências bibliográficas

• [1] ÅSTRÖM, K. J.; HÄGGLUND, T., Automatic tuning of simple regulators with specifications on phase and amplitude margins, Automatica, v. 20, p. 645, 1984.
• [2] ÅSTRÖM, K. J., Tuning and Adaptation, IFAC 13th Triennial World Congress, San Francisco, USA, p. 1-18,1996.
• [3] HOLST, J., Adaptive Prediction and Recursive Estimation, Department of Automatic Control, Lund Institute of Technology, Sweden, 1977.
• [4] LJUNG, L.; SÖDERSTRÖM, T., Theory and practice of recursive identification, The MIT Press (Cambridge - Massachusetts), 1983.
• [5] SILVA, J. N., Determinação da região robusta de estabilidade e de desempenho inspirada nos princípios da estatística clássica, Tese de Doutorado, Universidade Federal de Campina Grande – UFCG, 2013.

Como citar:

JÚNIOR, A. U. A.; SILVA, M. M.; NASCIMENTO, A. C.; BISPO, H.; SILVA, J. N.; "AUTO SINTONIA UTILIZANDO MODELO ARMAX", p-12744-12751. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1688-18035-141131