Controle preditivo antecipativo de processo de nível de quarta ordem

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, Luis Fernando Arruda
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/28469
Resumo: Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação, 2019.
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spelling Marques, Luis Fernando ArrudaBauchspiess, AdolfoMARQUES, Luis Fernando Arruda. Controle preditivo antecipativo de processo de nível de quarta ordem. 2019. 49 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://bdm.unb.br/handle/10483/28469Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Curso de Graduação em Engenharia de Controle e Automação, 2019.Os métodos de controle tradicionais geralmente utilizam a informação atual e passada da saída para calcular então o sinal de atuação. No controle preditivo, por sua vez, utiliza-se também informação da referência futura do estado desejado da planta. Otimiza-se o erro considerando um modelo do processo e a predição da resposta dentro de um horizonte de cálculo. Apenas o primeiro valor da variável manipulada é utilizado, uma vez que novas informações da referência estarão disponíveis - estratégia conhecida como horizonte deslizante. Este tipo de controlador pode proporcionar respostas mais rápidas do sistema, incorporar restrições do processo, além de poder ser vantajoso tanto na redução da sensibilidade às perturbações do sistema quanto na manutenção da estabilidade. A otimização da função de custo (geralmente quadrática) incorpora as saturações do processo - interessante em aplicações práticas. A predição é baseada em um modelo, que tem portanto papel central na qualidade do controle preditivo. Neste trabalho, propõe-se a utilização do processo de nível de líquidos de quarta ordem disponível no Laboratório de Automação e Robótica (LARA) para aplicação deste tipo de controlador. Não é despiciendo destacar que algumas propostas de controladores já foram aplicados nesta planta, como o PI, PID e o NARMA-L2. À vista disso, propõe-se um controlador preditivo antecipativo, comparando os resultados obtidos com os controladores PI e PID com anti-windup a fim de realizar análise de desempenho entre os diferentes algoritmos de controle. Os resultados obtidos mostraram que o controle preditivo baseado em modelo (MPC) antecipativo, com a incorporação de restrições de processo, é o que proporciona uma melhor resposta quando comparado com os demais controladores experimentados, o que robustece a eficácia e eficiência dos controladores MPC em processos de nível de líquido como o experimentado neste trabalho.Submitted by Kathryn Araujo (kathrynaraujo@bce.unb.br) on 2021-09-02T13:50:41Z No. of bitstreams: 1 2019_LuisFernandoArrudaMarques_tcc.pdf: 2529638 bytes, checksum: 55c3349322252309ae69258d08772662 (MD5)Approved for entry into archive by Diego Araújo Campos (diegoa@bce.unb.br) on 2021-09-07T03:43:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2019_LuisFernandoArrudaMarques_tcc.pdf: 2529638 bytes, checksum: 55c3349322252309ae69258d08772662 (MD5)Made available in DSpace on 2021-09-07T03:43:17Z (GMT). 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Prediction is based on a model, which therefore plays a central role in the quality of predictive control. In this work, it is proposed to use the fourth order liquid level process available in the Automation and Robotics Laboratory (LARA) for application of this type of controller. It should be noted that some controller proposals have already been applied to this plant, such as PI, PID and NARMA-L2. In view of this, an antecipative predictive controller is proposed, comparing the results obtained with the PI and anti-windup PID controllers in order to perform performance analysis between the different control algorithms. The results obtained showed that the anticipative model predictive control (MPC), with the incorporation of process restrictions, is what provides a better response when compared to the other experienced controllers, which strengthens the effectiveness and efficiency of MPC controllers in liquid level processes such as experienced in this work.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar o trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessControladores (Engenharia mecatrônica)Benchmarking (Administração)Processo de nível líquido (Engenharia mecatrônica)Controle preditivo antecipativo de processo de nível de quarta ordeminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2021-09-07T03:43:17Z2021-09-07T03:43:17Z2020-12-11porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/28469/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2019_LuisFernandoArrudaMarques_tcc.pdf2019_LuisFernandoArrudaMarques_tcc.pdfapplication/pdf2529638http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/28469/1/2019_LuisFernandoArrudaMarques_tcc.pdf55c3349322252309ae69258d08772662MD5110483/284692021-09-07 00:43:17.266oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712021-09-07T03:43:17Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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