Implementação em CLP do controlador PI afim por partes aplicado a sistemas industriais com restrições
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27938 |
Resumo: | Nesta tese, é proposto o projeto de um algoritmo do controlador Proporcional-Integral (PI) afim por partes, denominado de Piecewise Affine PI (PWA-PI), baseado em conjuntos invariantes e programação multiparamétrica para sistemas com restrições. Esse algoritmo foi implementado em um Controlador Lógico Programável (CLP), com a finalidade de controlar uma planta industrial de nível e analisar seu comportamento. Foi utilizada a programação em linguagem de texto estrutura (ST) do CLP, para validar os algoritmos, controlando dois sistemas distintos. Os resultados mostraram que as restrições sobre o Erro, Integral do Erro e sinal de controle foram respeitadas, uma vez que os controladores PWA-PI foram sintonizados previamente através da solução de um problema de otimização. Indicadores de desempenho de malhas de controle, tais como erro médio quadrático (MSE), Goodhart, Overshoot e tempo de acomodação, mostraram que o PWA-PI pode ser sintonizado para um desempenho melhor do que o controlador Proporcional-Integral (PI) sintonizado pelo método de Ziegler-Nichols (Z–N), tando o método da curva de reação quanto o método do ganho crítico foram usados. Todos os indicadores de desempenho utilizados para avaliar ambos os controladores, mostraram que o controlador PWA-PI obteve um melhor desempenho para sistemas com restrições. |
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Pinto, Jan' Erik Mont' GomeryCavalcanti, Anderson Luiz de OliveiraAraújo, Fábio Meneghetti Ugulino deLima, Fábio Soares deGabriel Filho, OscarMaitelli, André Laurindo2019-11-19T20:53:15Z2019-11-19T20:53:15Z2019-05-31PINTO, Jan' Erik Mont' Gomery. Implementação em CLP do controlador PI afim por partes aplicado a sistemas industriais com restrições. 2019. 82f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27938Nesta tese, é proposto o projeto de um algoritmo do controlador Proporcional-Integral (PI) afim por partes, denominado de Piecewise Affine PI (PWA-PI), baseado em conjuntos invariantes e programação multiparamétrica para sistemas com restrições. Esse algoritmo foi implementado em um Controlador Lógico Programável (CLP), com a finalidade de controlar uma planta industrial de nível e analisar seu comportamento. Foi utilizada a programação em linguagem de texto estrutura (ST) do CLP, para validar os algoritmos, controlando dois sistemas distintos. Os resultados mostraram que as restrições sobre o Erro, Integral do Erro e sinal de controle foram respeitadas, uma vez que os controladores PWA-PI foram sintonizados previamente através da solução de um problema de otimização. Indicadores de desempenho de malhas de controle, tais como erro médio quadrático (MSE), Goodhart, Overshoot e tempo de acomodação, mostraram que o PWA-PI pode ser sintonizado para um desempenho melhor do que o controlador Proporcional-Integral (PI) sintonizado pelo método de Ziegler-Nichols (Z–N), tando o método da curva de reação quanto o método do ganho crítico foram usados. Todos os indicadores de desempenho utilizados para avaliar ambos os controladores, mostraram que o controlador PWA-PI obteve um melhor desempenho para sistemas com restrições.In this tesis, the design of a piecewise affine proportional integral (PWA-PI) controller algorithm based on invariant set and multiparametric programming for constrained systems is proposed. We implemented the algorithm in a programmable logic controller (PLC) to control an industrial constrained level plant and analyze its behavior. Structured text routines were programmed and validated while controlling two systems with PLC. The results show that the constraints on the error, integral of the error, system output and control action are respected because PWA-PI controllers are tuned from the solution of an optimization problem. The evaluated performance indexes (such as mean square error (MSE), Goodhart, overshoot and settling time) show that PWA-PI can be adjusted for better performance than proportional integral (PI) controller tuned by Ziegler–Nichols (Z–N) rules. All of the analyzed performance indexes that we used to evaluate both controllers show PWA-PI as a better controller for constrained systems.CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAControlador PIProgramação multiparamétricaSistemas com restriçõesConjuntos invariantesControlador afim por partes industrialCLPImplementação em CLP do controlador PI afim por partes aplicado a sistemas industriais com restriçõesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALImplementaçãoCLPcontrolador_Pinto_2019.pdfapplication/pdf1603222https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27938/1/Implementa%c3%a7%c3%a3oCLPcontrolador_Pinto_2019.pdff67820a494dbe390271099d7225c4b3eMD51TEXTImplementaçãoCLPcontrolador_Pinto_2019.pdf.txtImplementaçãoCLPcontrolador_Pinto_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain104666https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27938/2/Implementa%c3%a7%c3%a3oCLPcontrolador_Pinto_2019.pdf.txt4e8feb3638f57c33d4685e5ac10a1b45MD52THUMBNAILImplementaçãoCLPcontrolador_Pinto_2019.pdf.jpgImplementaçãoCLPcontrolador_Pinto_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1473https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/27938/3/Implementa%c3%a7%c3%a3oCLPcontrolador_Pinto_2019.pdf.jpgcb92dfb3dbad0cb9dea33143cc3b0a58MD53123456789/279382019-11-24 02:17:23.966oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/27938Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-11-24T05:17:23Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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