DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA PARA APLICAÇÃO EXPERIMENTAL E AVALIAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONTROLE AVANÇADO

DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA PARA APLICAÇÃO EXPERIMENTAL E AVALIAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONTROLE AVANÇADO

COSTA, T. V.; SILVA, F. V.; SENCIO, R. R.

Artigo:

Estruturas avançadas de controle, tais como algoritmos de controle ótimo quadrático e controle preditivo baseado em modelo, requerem maior esforço computacional em comparação, por exemplo, com controladores PID. Ademais, a maioria dos Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) não são projetados para execução de cálculos complexos, o que impossibilita a implementação de controladores avançados. Em vista disso, este trabalho teve como objetivo a criação de uma ferramenta para efetuar os cálculos das ações de controle, além de servir como sistema supervisório, facilitando a interação operador-processo. O software foi implementado em linguagem de programação C# utilizando uma estrutura de máquina de estados e integrado ao software livre Scilab, o qual efetua cálculos de controle em tempo real e comunica-se com os dados de processo via protocolo Modbus. Os testes da ferramenta foram realizados em malha fechada numa planta de dois tanques interativos, caracterizando um sistema MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) sob a ação de um controle preditivo (MPC, na sigla em inglês) que utiliza a abordagem de espaço de estados em tempo discreto. Os resultados obtidos mostraram que a ferramenta atendeu ao esforço de cálculo requerido sem exceder o tempo de amostragem dos dados da planta, o que possibilitou a avaliação e sintonia dos controladores.

Estruturas avançadas de controle, tais como algoritmos de controle ótimo quadrático e controle preditivo baseado em modelo, requerem maior esforço computacional em comparação, por exemplo, com controladores PID. Ademais, a maioria dos Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) não são projetados para execução de cálculos complexos, o que impossibilita a implementação de controladores avançados. Em vista disso, este trabalho teve como objetivo a criação de uma ferramenta para efetuar os cálculos das ações de controle, além de servir como sistema supervisório, facilitando a interação operador-processo. O software foi implementado em linguagem de programação C# utilizando uma estrutura de máquina de estados e integrado ao software livre Scilab, o qual efetua cálculos de controle em tempo real e comunica-se com os dados de processo via protocolo Modbus. Os testes da ferramenta foram realizados em malha fechada numa planta de dois tanques interativos, caracterizando um sistema MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) sob a ação de um controle preditivo (MPC, na sigla em inglês) que utiliza a abordagem de espaço de estados em tempo discreto. Os resultados obtidos mostraram que a ferramenta atendeu ao esforço de cálculo requerido sem exceder o tempo de amostragem dos dados da planta, o que possibilitou a avaliação e sintonia dos controladores.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobec-ic-04-ms-089

Referências bibliográficas

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Como citar:

COSTA, T. V.; SILVA, F. V.; Rafael Ribeiro Sencio; "DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA PARA APLICAÇÃO EXPERIMENTAL E AVALIAÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONTROLE AVANÇADO", p-478-483. In: . São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobec-ic-04-ms-089