IDENTIFICAÇÃO DE PROCESSOS EM TEMPO REAL VIA MODELO ARMAX

IDENTIFICAÇÃO DE PROCESSOS EM TEMPO REAL VIA MODELO ARMAX

CAVALCANTI, C. B.; SILVA, J. N.

Artigo Completo:

Como consequência à grande demanda das indústrias por controladores, o algoritmo de controle PID (Proporcional, Integral e Derivativo), por ser de fácil entendimento, é o mais difundido em todo o mundo. No entanto, estimativas mostram que apenas 20% das malhas de controle industriais funcionam adequadamente na tentativa de minimizar os efeitos da variabilidade do processo. No intuito de contribuir para um melhor desempenho dessa classe de controladores, este trabalho busca inserir a metodologia de identificação de ARMAX (“AutoRegressive Moving Average with eXogeneus variable”), em tempo real, para geração do modelo recursivo do processo, o qual será utilizado na técnica de autossintonia de controladores PID. A identificação foi realizada utilizando o método dos mínimos quadrados estendido com predição de erros, aplicado a um sistema de separação de metanol e água, através de um vaso Flash. As malhas de controle de nível, temperatura e pressão também compõem o sistema. Tal procedimento foi implementado em plataforma Visual Basic for Applications (VBA) utilizando a comunicação Object Linking and Embedding (OLE) com o Aspen Dynamics®. A ferramenta desenvolvida mostra desempenho satisfatório quanto a atingir melhor ajuste em relação à diferença entre o modelo e processo.

Como consequência à grande demanda das indústrias por controladores, o algoritmo de controle PID (Proporcional, Integral e Derivativo), por ser de fácil entendimento, é o mais difundido em todo o mundo. No entanto, estimativas mostram que apenas 20% das malhas de controle industriais funcionam adequadamente na tentativa de minimizar os efeitos da variabilidade do processo. No intuito de contribuir para um melhor desempenho dessa classe de controladores, este trabalho busca inserir a metodologia de identificação de ARMAX (“AutoRegressive Moving Average with eXogeneus variable”), em tempo real, para geração do modelo recursivo do processo, o qual será utilizado na técnica de autossintonia de controladores PID. A identificação foi realizada utilizando o método dos mínimos quadrados estendido com predição de erros, aplicado a um sistema de separação de metanol e água, através de um vaso Flash. As malhas de controle de nível, temperatura e pressão também compõem o sistema. Tal procedimento foi implementado em plataforma Visual Basic for Applications (VBA) utilizando a comunicação Object Linking and Embedding (OLE) com o Aspen Dynamics®. A ferramenta desenvolvida mostra desempenho satisfatório quanto a atingir melhor ajuste em relação à diferença entre o modelo e processo.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2015-336-33936-260648

Referências bibliográficas

• [1] ÅSTRÖM, K. J.; HÄGGLUND, T., PID Controllers: Theory, Design and Tuning, Instrument Society of America, 1995.
• [2] ÅSTRÖM, K. J.; HÄGGLUND, T., The future of PID control. Control Engineering Practice, Vol. 9, n˚ 11, pp. 1163–1175, 2001.
• [3] CAMPOS, M. C. M. M.; TEIXEIRA, H. C. G., Controles Típicos de equipamentos e processos industriais, Editora Blucher, 2010.
• [4] OGATA, K., Engenharia de Controle Moderno, Prentice Hall do Brasil, 4° ed., Rio de Janeiro, RJ, 2003.
• [5] SILVA, J., N., Determinação da Região Robusta de Estabilidade e de Desempenho inspirada nos princípios da estatística clássica, Tese (Doutorado e m Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB, 2013.

Como citar:

CAVALCANTI, C. B.; SILVA, J. N.; "IDENTIFICAÇÃO DE PROCESSOS EM TEMPO REAL VIA MODELO ARMAX", p-2642-2647. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.3]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2015-336-33936-260648