Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Morais Júnior, Arioston Araújo de
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1289
Resumo: This work describes a procedure for a soft sensor design to predict the top composition of a methanol-water distillation column. Soft sensor is a mathematical model that is used to estimate variables of interest from secondary variables easy to measure. This technique comes from an operational difficulty or high cost obtaining the desired variable. The approach to build a soft sensor was an artificial intelligence modeling, a black-box type, using a hybrid neuro-fuzzy technique. The data acquisition to train and validate the soft sensor comes from a mathematical model validated from pilot plat data. One of the limitations of neuro-fuzzy system is that it works with a limited number of inputs, depending on the combinatorial explosion of fuzzy rules. To minimize these effects and to reduce the number of rules in the training data sets of virtual analyzer, a data clustering technique called substractive clustering was used. To obtain a better performance of soft sensor for the dynamic process, distillation column, a regression of lone sampling time in selected variables was used, changing the number of entries from 9 to 18 variables, nine variables at actual sampling time and nine variables at previous sampling time. The distillation column is a good process for the present study because composition measurements are the main objective of this process and are difficult to obtain. The computational strategy for a soft sensor design produced good results in estimating the top composition of the methanol-water distillation column.
id UFAL_dc9ffd0dddcd0eaf6a0a439dfabe67d4
oai_identifier_str oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1289
network_acronym_str UFAL
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
repository_id_str
spelling Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilaçãoEngenharia QuímicaAnalisador virtualPlanta piloto de destilaçãoSistema Neuro-FuzzyAnálise de sensibilidadeSoft SensorPilot plant distillationSensitivity analysis variablesNeuro-Fuzzy systemCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAThis work describes a procedure for a soft sensor design to predict the top composition of a methanol-water distillation column. Soft sensor is a mathematical model that is used to estimate variables of interest from secondary variables easy to measure. This technique comes from an operational difficulty or high cost obtaining the desired variable. The approach to build a soft sensor was an artificial intelligence modeling, a black-box type, using a hybrid neuro-fuzzy technique. The data acquisition to train and validate the soft sensor comes from a mathematical model validated from pilot plat data. One of the limitations of neuro-fuzzy system is that it works with a limited number of inputs, depending on the combinatorial explosion of fuzzy rules. To minimize these effects and to reduce the number of rules in the training data sets of virtual analyzer, a data clustering technique called substractive clustering was used. To obtain a better performance of soft sensor for the dynamic process, distillation column, a regression of lone sampling time in selected variables was used, changing the number of entries from 9 to 18 variables, nine variables at actual sampling time and nine variables at previous sampling time. The distillation column is a good process for the present study because composition measurements are the main objective of this process and are difficult to obtain. The computational strategy for a soft sensor design produced good results in estimating the top composition of the methanol-water distillation column.Este trabalho descreve um procedimento para o desenvolvimento de um analisador virtual, para predição da composição de topo de uma coluna destilação metanol-água em uma planta piloto. Analisador virtual é um modelo matemático que é usado para estimar variáveis de interesse a partir de variáveis secundárias de fácil medição. Esta tecnologia surge de uma real dificuldade operacional ou do alto custo de obtenção da variável desejada. O modelo utilizado nesta abordagem de construção do analisador virtual utiliza técnicas de sistemas inteligentes, tipo caixa preta, através da técnica híbrida neuro-fuzzy. A aquisição dos dados para treinar e validar o analisador virtual foi feita através de um modelo matemático validado a partir de dados experimentais da planta piloto. Uma das limitações do sistema neuro-fuzzy é que ele trabalha com um número limitado de entradas, dependendo da explosão combinatória das regras fuzzy. Para minimizar estes efeitos e conseguir reduzir o número de regras nos conjuntos de treinamento da rede neuro-fuzzy, foi utilizada a técnica de agrupamento de dados, denominada agrupamento substrativo. Com a intenção de se obter um melhor desempenho do analisador virtual no processo dinâmico, que é a coluna de destilação, foi empregada uma regressão de um tempo de amostragem nas variáveis de entrada selecionadas, alterando o número de entradas de 9 para 18, sendo 9 variáveis no tempo de amostragem atual e 9 variáveis em um tempo de amostragem anterior. O processo de destilação mostrou-se adequado para o presente estudo, pois as medições de composições são de difíceis obtenções. A estratégia computacional para um projeto de analisador virtual produziu bons resultados, de forma a estimar a composição do topo da coluna de destilação binária metanol-água.Universidade Federal de AlagoasBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFALSodré, Cristiane Holandahttp://lattes.cnpq.br/2425225506909155Vieira, William Gonçalveshttp://lattes.cnpq.br/4101928468409080Pimentel, Wagner Roberto de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/6295057660083605Souza Junior, Maurício Bezerra dehttp://lattes.cnpq.br/4530858702685674Morais Júnior, Arioston Araújo de2016-04-09T00:01:45Z2016-04-082016-04-09T00:01:45Z2011-03-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMORAIS JÚNIOR, Arioston Araújo de. Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação. 2011. 159 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2011.http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1289porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFAL2018-07-26T00:05:55Zoai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1289Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:2018-07-26T00:05:55Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false
dc.title.none.fl_str_mv Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação
title Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação
spellingShingle Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação
Morais Júnior, Arioston Araújo de
Engenharia Química
Analisador virtual
Planta piloto de destilação
Sistema Neuro-Fuzzy
Análise de sensibilidade
Soft Sensor
Pilot plant distillation
Sensitivity analysis variables
Neuro-Fuzzy system
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação
title_full Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação
title_fullStr Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação
title_full_unstemmed Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação
title_sort Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação
author Morais Júnior, Arioston Araújo de
author_facet Morais Júnior, Arioston Araújo de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Sodré, Cristiane Holanda
http://lattes.cnpq.br/2425225506909155
Vieira, William Gonçalves
http://lattes.cnpq.br/4101928468409080
Pimentel, Wagner Roberto de Oliveira
http://lattes.cnpq.br/6295057660083605
Souza Junior, Maurício Bezerra de
http://lattes.cnpq.br/4530858702685674
dc.contributor.author.fl_str_mv Morais Júnior, Arioston Araújo de
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia Química
Analisador virtual
Planta piloto de destilação
Sistema Neuro-Fuzzy
Análise de sensibilidade
Soft Sensor
Pilot plant distillation
Sensitivity analysis variables
Neuro-Fuzzy system
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
topic Engenharia Química
Analisador virtual
Planta piloto de destilação
Sistema Neuro-Fuzzy
Análise de sensibilidade
Soft Sensor
Pilot plant distillation
Sensitivity analysis variables
Neuro-Fuzzy system
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description This work describes a procedure for a soft sensor design to predict the top composition of a methanol-water distillation column. Soft sensor is a mathematical model that is used to estimate variables of interest from secondary variables easy to measure. This technique comes from an operational difficulty or high cost obtaining the desired variable. The approach to build a soft sensor was an artificial intelligence modeling, a black-box type, using a hybrid neuro-fuzzy technique. The data acquisition to train and validate the soft sensor comes from a mathematical model validated from pilot plat data. One of the limitations of neuro-fuzzy system is that it works with a limited number of inputs, depending on the combinatorial explosion of fuzzy rules. To minimize these effects and to reduce the number of rules in the training data sets of virtual analyzer, a data clustering technique called substractive clustering was used. To obtain a better performance of soft sensor for the dynamic process, distillation column, a regression of lone sampling time in selected variables was used, changing the number of entries from 9 to 18 variables, nine variables at actual sampling time and nine variables at previous sampling time. The distillation column is a good process for the present study because composition measurements are the main objective of this process and are difficult to obtain. The computational strategy for a soft sensor design produced good results in estimating the top composition of the methanol-water distillation column.
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011-03-30
2016-04-09T00:01:45Z
2016-04-08
2016-04-09T00:01:45Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MORAIS JÚNIOR, Arioston Araújo de. Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação. 2011. 159 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2011.
http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1289
identifier_str_mv MORAIS JÚNIOR, Arioston Araújo de. Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação. 2011. 159 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2011.
url http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1289
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Alagoas
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFAL
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Alagoas
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFAL
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
instacron:UFAL
instname_str Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
instacron_str UFAL
institution UFAL
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
repository.mail.fl_str_mv ri@sibi.ufal.br
_version_ 1748233745398235136