Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15123
Resumo: This work addresses issues related to analysis and development of multivariable predictive controllers based on bilinear multi-models. Linear Generalized Predictive Control (GPC) monovariable and multivariable is shown, and highlighted its properties, key features and applications in industry. Bilinear GPC, the basis for the development of this thesis, is presented by the time-step quasilinearization approach. Some results are presented using this controller in order to show its best performance when compared to linear GPC, since the bilinear models represent better the dynamics of certain processes. Time-step quasilinearization, due to the fact that it is an approximation, causes a prediction error, which limits the performance of this controller when prediction horizon increases. Due to its prediction error, Bilinear GPC with iterative compensation is shown in order to minimize this error, seeking a better performance than the classic Bilinear GPC. Results of iterative compensation algorithm are shown. The use of multi-model is discussed in this thesis, in order to correct the deficiency of controllers based on single model, when they are applied in cases with large operation ranges. Methods of measuring the distance between models, also called metrics, are the main contribution of this thesis. Several application results in simulated distillation columns, which are close enough to actual behaviour of them, are made, and the results have shown satisfactory
id UFRN_a9f28faa5d708790751222b10d6c3352
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15123
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/7224754476792019http://lattes.cnpq.br/0477027244297797Fontes, Adhemar de Barroshttp://lattes.cnpq.br/9900321851030867Araújo, Fábio Meneghetti Ugulino dehttp://lattes.cnpq.br/5473196176458886Almeida, Otacílio da Motahttp://lattes.cnpq.br/1721353262824215Leite, Valter Júnior de Souzahttp://lattes.cnpq.br/6555805379309351Maitelli, André Laurindo2014-12-17T14:54:50Z2008-12-152014-12-17T14:54:50Z2008-10-17CAVALCANTI, Anderson Luiz de Oliveira. Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares. 2008. 113 f. Tese (Doutorado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2008.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15123This work addresses issues related to analysis and development of multivariable predictive controllers based on bilinear multi-models. Linear Generalized Predictive Control (GPC) monovariable and multivariable is shown, and highlighted its properties, key features and applications in industry. Bilinear GPC, the basis for the development of this thesis, is presented by the time-step quasilinearization approach. Some results are presented using this controller in order to show its best performance when compared to linear GPC, since the bilinear models represent better the dynamics of certain processes. Time-step quasilinearization, due to the fact that it is an approximation, causes a prediction error, which limits the performance of this controller when prediction horizon increases. Due to its prediction error, Bilinear GPC with iterative compensation is shown in order to minimize this error, seeking a better performance than the classic Bilinear GPC. Results of iterative compensation algorithm are shown. The use of multi-model is discussed in this thesis, in order to correct the deficiency of controllers based on single model, when they are applied in cases with large operation ranges. Methods of measuring the distance between models, also called metrics, are the main contribution of this thesis. Several application results in simulated distillation columns, which are close enough to actual behaviour of them, are made, and the results have shown satisfactoryEste trabalho aborda aspectos relacionados à análise e ao desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares. O Controlador Preditivo Generalizado (GPC) Monovariável e Multivariável para o caso linear é apresentado, sendo destacadas suas propriedades, características principais e aplicações na indústria. O GPC bilinear, que é o controlador base de todo o desenvolvimento desta Tese, é apresentado através da abordagem da quasilinearização por degrau de tempo. Alguns resultados empregando este controlador são apresentados de forma a evidenciar o melhor desempenho do mesmo, quando comparado ao GPC linear, visto que os modelos bilineares representam melhor a dinâmica de determinados processos. A quasilinearização por degrau de tempo, devido ao fato de ser uma aproximação, provoca um erro de predição, que limita o desempenho deste controlador à medida que seu horizonte de predição aumenta. Devido ao referido erro de predição, o GPC bilinear com compensação iterativa é mostrado de forma a minimizar o referido erro, buscando um melhor desempenho que o GPC bilinear clássico. Alguns resultados utilizando o algoritmo de compensação iterativa são mostrados. O emprego dos multi-modelos é abordado nesta Tese, buscando suprir a deficiência existente em controladores baseados em modelo único, quando os mesmos são aplicados em processos com grandes faixas de operação. Formas de mensuração de distância entre modelos, também chamadas de métricas, consistem na principal contribuição desta Tese. Diversos resultados de aplicação em colunas de destilação simuladas, que se aproximam bastante do comportamento real das mesmas, foram realizados, e os resultados se mostraram satisfatóriosapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFRNBRAutomação e Sistemas; Engenharia de Computação; TelecomunicaçõesControle preditivoSistemas bilinearesMulti-modelosPredictive controllersBilinear systemsMulti-modelsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAAnálise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilinearesAnálise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilinearesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAndersonLOC.pdfapplication/pdf927541https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15123/1/AndersonLOC.pdf73019c94d2a3901e38fc25a788ef32fdMD51TEXTAndersonLOC.pdf.txtAndersonLOC.pdf.txtExtracted texttext/plain178638https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15123/6/AndersonLOC.pdf.txt9f52f90195e7f42a13679b8742a4154dMD56THUMBNAILAndersonLOC.pdf.jpgAndersonLOC.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg2560https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15123/7/AndersonLOC.pdf.jpg0a2058aa616246da77c97133f77024d3MD57123456789/151232017-11-02 05:43:02.27oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15123Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T08:43:02Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
title Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
spellingShingle Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira
Controle preditivo
Sistemas bilineares
Multi-modelos
Predictive controllers
Bilinear systems
Multi-models
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
title_full Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
title_fullStr Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
title_full_unstemmed Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
title_sort Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares
author Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira
author_facet Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7224754476792019
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0477027244297797
dc.contributor.advisor-co1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Araújo, Fábio Meneghetti Ugulino de
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5473196176458886
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Almeida, Otacílio da Mota
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees2Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1721353262824215
dc.contributor.referees3.pt_BR.fl_str_mv Leite, Valter Júnior de Souza
dc.contributor.referees3ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees3Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6555805379309351
dc.contributor.author.fl_str_mv Cavalcanti, Anderson Luiz de Oliveira
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Fontes, Adhemar de Barros
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9900321851030867
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Maitelli, André Laurindo
contributor_str_mv Fontes, Adhemar de Barros
Maitelli, André Laurindo
dc.subject.por.fl_str_mv Controle preditivo
Sistemas bilineares
Multi-modelos
topic Controle preditivo
Sistemas bilineares
Multi-modelos
Predictive controllers
Bilinear systems
Multi-models
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Predictive controllers
Bilinear systems
Multi-models
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description This work addresses issues related to analysis and development of multivariable predictive controllers based on bilinear multi-models. Linear Generalized Predictive Control (GPC) monovariable and multivariable is shown, and highlighted its properties, key features and applications in industry. Bilinear GPC, the basis for the development of this thesis, is presented by the time-step quasilinearization approach. Some results are presented using this controller in order to show its best performance when compared to linear GPC, since the bilinear models represent better the dynamics of certain processes. Time-step quasilinearization, due to the fact that it is an approximation, causes a prediction error, which limits the performance of this controller when prediction horizon increases. Due to its prediction error, Bilinear GPC with iterative compensation is shown in order to minimize this error, seeking a better performance than the classic Bilinear GPC. Results of iterative compensation algorithm are shown. The use of multi-model is discussed in this thesis, in order to correct the deficiency of controllers based on single model, when they are applied in cases with large operation ranges. Methods of measuring the distance between models, also called metrics, are the main contribution of this thesis. Several application results in simulated distillation columns, which are close enough to actual behaviour of them, are made, and the results have shown satisfactory
publishDate 2008
dc.date.available.fl_str_mv 2008-12-15
2014-12-17T14:54:50Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2008-10-17
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T14:54:50Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv CAVALCANTI, Anderson Luiz de Oliveira. Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares. 2008. 113 f. Tese (Doutorado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2008.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15123
identifier_str_mv CAVALCANTI, Anderson Luiz de Oliveira. Análise e desenvolvimento de controladores preditivos multivariáveis baseados em multi-modelos bilineares. 2008. 113 f. Tese (Doutorado em Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2008.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15123
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 do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Automação e Sistemas; Engenharia de Computação; Telecomunicações
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15123/1/AndersonLOC.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15123/6/AndersonLOC.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15123/7/AndersonLOC.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 73019c94d2a3901e38fc25a788ef32fd
9f52f90195e7f42a13679b8742a4154d
0a2058aa616246da77c97133f77024d3
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814833039171125248