Uma das técnicas de controle avançado que vem ganhando destaque no cenário econômico e ecológico, focando maior sustentabilidade e a otimização dos processos, é o controle preditivo, o qual já vem sendo aplicado em indústrias químicas e petroquímicas. Esta dissertação trata do desenvolvimento de um controle preditivo aplicado a uma planta piloto de neutralização de pH, presente no Laboratório de Controle de Processos Industriais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. O desenvolvimento do projeto pode ser dividido em quatro etapas: implementação das malhas de controle regulatório, identificação dos sistemas, construção do controlador preditivo, aplicações e análises experimentais. Na primeira etapa foi necessário estudar o sistema em questão e implementar algumas malhas internas usando controladores PID. Na segunda etapa foi realizada a identificação do modelo da planta, ressaltando que pontos de operação e ajuste de parâmetros internos são determinantes para a modelagem. Já na terceira etapa desenvolveu-se um controlador preditivo, através de softwares auxiliares como o MATLAB e o IIT 800xA da ABB, que foram utilizados para o desenvolvimento e implementação do algoritmo de controle. Por fim, na última etapa, foi feita a análise e comparação dos resultados, quando se submete à planta a um controlador PID, quando aplicado um controlador preditivo em cascata com controladores PID e quando se utiliza apenas o controlador preditivo com ação direta nos atuadores. / The predictive control is an advanced control technique which has gained evidence in the economic and ecological context because the search for sustainability and process optimization. This control has already been applied by the chemical and petrochemical industries. The purpose of this project is to develop a predictive controller which will be applied in a pH neutralization plant located in the Industrial Processes Control Laboratory at Polytechnic School of the University of São Paulo. The development of this project can be divided into four stages: implementation of regulatory control loops, identification of the system, construction of the predictive controller, applications and experimental analysis. The first step is necessary in order to study the plant and to implement some internal loops using PID controllers. In the second step, the identification process of the plant model will be done. It is important to note that operating points and internal parameter settings are very important for modeling. In the third stage, using the model obtained from the identification process, a predictive controller is built from auxiliary software such as MATLAB and IIT 800xA (by ABB), which will be used for the development and implementation of the control algorithm. Finally, the last step consists in collecting and analyzing the results of the pH neutralization plant. At this stage the responses of each controller will be compared: PID controller, MPC controller in cascade mode with PID and MPC controller acting directly on actuators.

O presente trabalho apresenta a descrição de um modelo matemático completo em seis graus de liberdade para um Veículo Submersível Autônomo (VSA) sub-atuado. Desenvolveram-se métodos de identificação de sistemas para identificar o modelo não linear do veículo. A fim de evitar problemas de divergência na estimação de parâmetros hidrodinâmicos do modelo, usou-se o método de transformação paramétrica. Usou-se o filtro estendido de Kalman como estratégia para o processo de estimação de parâmetros quando ruídos de natureza gaussiana estavam presentes no modelo e nas medidas. Com o objetivo de estimar um maior número de parâmetros de uma só vez, empregou-se o método de máxima verossimilhança. Os experimentos mostraram que o filtro de Kalman responde bem à estimação de parâmetros específicos, porém, divergiu facilmente à estimação de múltiplos parâmetros. Uma alternativa que apresentou melhor desempenho foi o método de máxima verossimilhança. Testaram-se manobras circulares e de zig-zags para a obtenção de dados do veículo. Para os ensaios experimentais, utilizou-se o VSA sub-atuado do Laboratório de Veículos Não Tripulados (LVNT) do Departamento de Engenharia Mecatrônica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Validou-se o modelo identificado mediante o simulador do veículo. Numa segunda etapa, desenvolveram-se controladores H¥ capazes de controlar a dinâmica do VSA em seus seis graus de liberdade. Projetaram-se controladores SISO (uma entrada e uma saída) e MIMO (múltiplas entradas e múltiplas saídas) com o fim de avaliar o acoplamento dinâmico do sistema. Projetaram-se controladores centralizados robustos para garantir as condições de operação num ambiente marinho e em condições de laboratório próximas às de uma aplicação real. As leis de controle são baseadas na técnica de sensibilidade mista H¥ que garantem condições de robustez do sistema de controle, tanto no desempenho quanto na estabilidade. Uma estrutura de controle de dois graus de liberdade (2GL) produziu melhores propriedades de desempenho comparada com a estrutura do controlador de um grau de liberdade. Compararam-se as respostas dos controladores descentralizados SISO e os controladores centralizados. O controlador 2GL garantiu as especificações do projeto, inclusive aquelas definidas no domínio do tempo. Um controlador central pode controlar o veículo na realização de manobras complexas em três dimensões que emulem a inspeção ou monitoramento de sistemas offshores ou outras tarefas comuns na exploração submarinha. O trabalho apresenta também a integração dos algoritmos de controle com o sistema de tempo real embarcado, os sensores inerciais de navegação, os motores elétricos para os atuadores lemes e o propulsor, o banco de baterias e o processador central ARM7 de 32 bits de ponto fixo. Traduziram-se os algoritmos de controle de ordem elevada para a aritmética de ponto fixo produzindo a execução rápida e, no possível, evitando a ocorrência de transbordamento de dados. / This work presents a full six degrees-of-freedom mathematical model description of a subactuated Autonomous Underwater Vehicle (AUV). The work developed methods of System Identification for identifying the nonlinear model of the vehicle. In order to avoid divergence problems in the process of hydrodynamic, it used the parametric transformation technique. It used the extended Kalman filter to estimate the model parameters subject to Gaussian noise, in the process and in the measurements. In order to tackle the problem of multiple parameter estimation at once, the work used the maximum likelihood approach. The experimental results showed that the Kalman filter approach is better when the aim is to estimate a specific parameter, however, it diverges easily when the aim is to estimate multiple parameters. The maximum likelihood technique showed better response to estimate multiple parameters of the model. Zig-zag and circular standard maneuvers were tested with the identification algorithms. For experimental tests, an AUV, namely Pirajuba and constructed by the Unmanned Vehicle Laboratory (LVNT), were used. Results were also assessed using an AUV six degrees of freedom simulator. In a second stage, the work developed H¥ controllers to manoeuvre the vehicle in six-degrees-of-freedom. Decoupled SISO (single input and single output variables) and MIMO (multiple input and multiple output variables) controllers were synthesized in order to validate the coupling dynamics of the AUV. Moreover, centralized robust controllers were developed to control the vehicle in the sea and in test tanks with extreme conditions close to the ocean environmental. The control techniques were based in the H¥ mixed sensitivity approach which guarantees robust performance and stability of the sub-actuated system. A structure of two-degrees-of-freedom (2GL) controller presented better performance compared with the classic single H¥ controller of one degree of freedom structure. A comparison between responses was used to validate the decoupling and centralized controllers. The 2GL controller has good performance specifications despite these defined in the time domain. A central controller can control the AUV in complex maritime task that require complex and three-dimensional manoeuvres. The work deals also with the implementation issues coding these advanced control algorithms into the real time embedded system including inertial sensors, electric motors for the propeller and actuator surfaces, battery banks, and the unit central process ARM7 of 32 bits of fixed point. The control algorithms were translated from floating point to fixed point arithmetic avoiding data overflow, seeking simplicity and fast task execution.

Um problema-chave envolvendo processos químicos industriais é controlar, de forma confiável, eficiente e barata, a evolução dinâmica do sistema. Numa coluna de destilação, por exemplo, o objetivo do controle é manter a composição do destilado e do produto de fundo em torno de um valor desejado. As dificuldades operacionais e o alto custo dos analisadores industriais, existentes no mercado, usados na medição da composição têm motivado o projeto de sensores virtuais (soft sensors) para que, a partir de outras medições disponíveis, seja possível inferir de maneira online os valores das variáveis desejadas. Por outro lado, as redes neurais artificiais têm sido utilizadas em diversas aplicações práticas de engenharia, sendo possível usá-las para resolver problemas industriais complexos. Elas possuem diversas características que as fazem particularmente atrativas em aplicações envolvendo sistemas multivariáveis não lineares. Nesse trabalho, um estimador dinâmico virtual baseado em redes neurais é usado para inferir a composição de etanol destilado com base na temperatura e na pressão no interior da coluna, além das vazões de refluxo, do vapor no refervedor e da alimentação. Os resultados desse estudo poderão ser utilizados no desenvolvimento de futuros projetos envolvendo sensores virtuais aplicados ao controle e à otimização de processos industriais. / A key problem involving industrial chemical processes is to control the dynamic evolution of the system in a reliable, efficient and low cost way. In a distillation column, for example, the control objective is to keep the composition of both distillate and bottom product around a desired value. The operational difficulties and high cost of concentration analyzers, used for measuring the composition, have motivated the design of virtual sensors (soft sensors). They are used, in an online way, to infer the values of the desired variables from other available measurements. On the other hand, artificial neural networks have been used for solving many practical engineering applications involving complex industrial problems. They have several features, making them particularly attractive to applications involving nonlinear multivariable systems. In this work, a virtual estimator based on a dynamic neural network is used to infer the composition of distilled ethanol. Temperature and pressure within the column, and the flows of steam and reflux are used as inputs for the neural network. The results of this study can be used to develop future projects involving virtual sensors applied in control and optimization of industrial processes.

A validação de modelos lineares é uma etapa importante em um projeto de Identificação de Sistemas, pois a escolha correta do modelo para representar a maior parte da dinâmica do processo, dentro de um número finito de técnicas de identificação e em torno de um ponto de operação, permite o sucesso no desenvolvimento de controladores preditivos e de controladores robustos. Por tal razão, o objetivo principal desta Tese é o desenvolvimento de um método de validação de modelos lineares, tendo como ferramentas de avaliação os métodos estatísticos, avaliações dinâmicas e análise da robustez do modelo. O componente principal do sistema de validação de modelos lineares proposto é o desenvolvimento de um sistema fuzzy para análise dos resultados obtidos pelas ferramentas utilizadas na etapa de validação. O projeto de Identificação de Sistemas é baseado em dados reais de operação de uma Planta-Piloto de Neutralização de pH, localizada no Laboratório de Controle de Processos Industriais da Escola Politécnica da USP. Para verificar o resultado da validação, todos os modelos são testados em um controlador preditivo do tipo QDMC (Quadratic Dynamic Matrix Control) para seguir uma trajetória de referência. Os critérios utilizados para avaliar o desempenho do controlador QDMC, para cada modelo utilizado, foram a velocidade de resposta do controlador e o índice da mínima variabilidade da variável de processo. Os resultados mostram que a confiabilidade do sistema de validação projetado para malhas com baixa e alta não-linearidade em um processo real, foram de 85,71% e 50%, respectivamente, com relação aos índices de desempenho obtidos pelo controlador QDMC. / Linear model validation is the most important stage in System Identification Project because, the model correct selection to represent the most of process dynamic allows the success in the development of predictive and robust controllers, within identification technique finite number and around the operation point. For this reason, the development of linear model validation methods is the main objective in this Thesis, taking as a tools of assessing the statistical, dynamic and robustness methods. Fuzzy system is the main component of model linear validation system proposed to analyze the results obtained by the tools used in validation stage. System Identification project is performed through operation real data of a pH neutralization pilot plant, located at the Industrial Process Control Laboratory, IPCL, of the Escola Politécnica of the University of São Paulo, Brazil. In order to verify the validation results, all modes are used in QDMC type predictive controller, to follow a set point tracking. The criterions used to assess the QDMC controller performance were the speed response and the process variable minimum variance index, for each model used. The results show that the validation system reliability were 85.71% and 50% projected for low and high non-linearity in a real process, respectively, linking to the performance indexes obtained by the QDMC controller.

High blood pressure, also called hypertension is one of the most common worldwide diseases afflicting humans and is a major risk factor for stroke, myocardial infarction, vascular disease, and chronic kidney disease. If blood pressure is controlled and oscillations in the hemodynamic variables are reduced, patients experience fewer complications after surgery. In clinical practice, this is usually achieved using manual drug delivery. Given that different patients have different sensitivity and reaction time to drugs, determining manually the right drug infusion rates may be difficult. This is a problem where automatic drug delivery can provide a solution, especially if it is designed to adapt to variations in the patient’s conditions. This research work presents an investigation into the development of abnormal blood pressure (hypertension) controllers for postoperative patients. Control of the drugs infusion rates is used to simultaneously regulate the hemodynamic variables such as the Mean Arterial Pressure (MAP) and the Cardiac Output (CO) at the desired level. The implementation of optimal control system is very essential to improve the quality of patient care and also to reduce the workload of healthcare staff and costs. Many researchers have conducted studies earlier on modelling and/or control of abnormal blood pressure for postoperative patients. However, there are still many concerns about smooth transition of blood pressure without any side effect. The blood pressure is classified in two categories: high blood pressure (Hypertension) and low blood pressure (Hypotension). The hypertension often occurred after cardiac surgery, and the hypotension occurred during cardiac surgery. To achieve the optimal control solution for these abnormal blood pressures, many methods are proposed, one of the common methods is infusing the drug related to blood pressure to maintain it at the desired level. There are several kinds of vasodilating drugs such as Sodium Nitroprusside (SNP), Dopamine (DPM), Nitro-glycerine (NTG), and so on, which can be used to treat postoperative patients, also used for hypertensive emergencies to keep the blood pressure at safety level. A comparative performance of two types of algorithms has been presented in chapter four. These include the Internal Model Control (IMC), and Proportional-Integral-Derivative (PID) controller. The resulting controllers are implemented, tested and verified for three sensitivity patient response. SNP is used for all three patients’ situation in order to reduce the pressure smoothly and maintain it at the desire level. A Genetic Algorithms (GAs) optimization technique has been implemented to optimise the controllers’ parameters. A set of experiments are presented to demonstrate the merits and capabilities of the control algorithms. The simulation results in chapter four have demonstrated that the performance criteria are satisfied with the IMC, and PID controllers. On the other hand, the settling time for the PID control of all three patients’ response is shorter than the settling time with IMC controller. Using multiple interacting drugs to control both the MAP and CO of patients with different sensitivity to drugs is a challenging task. A Multivariable Model Reference Adaptive Control (MMRAC) algorithm is developed using a two-input, two-output patient model. Because of the difference in patient’s sensitivity to the drug, and in order to cover the wide ranges of patients, Model Reference Adaptive Control (MRAC) has been implemented to obtain the optimal infusion rates of DPM and SNP. This is developed in chapters five and six. Computer simulations were carried out to investigate the performance of this controller. The results show that the proposed adaptive scheme is robust with respect to disturbances and variations in model parameters, the simulation results have demonstrated that this algorithm cannot cover the wide range of patient’s sensitivity to drugs, due to that shortcoming, a PID controller using a Neural Network that tunes the controller parameters was designed and implemented. The parameters of the PID controller were optimised offline using Matlab genetic algorithm. The proposed Neuro-PID controller has been tested and validated to demonstrate its merits and capabilities compared to the existing approaches to cover wide range of patients.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_WALLAS_Final.pdf: 2098098 bytes, checksum: fd85081c515eea7e1921beb926a980cc (MD5) Previous issue date: 2010-05-07 / O objetivo deste trabalho é mostrar o desenvolvimento do modelo de uma planta didática não linear e multivariável usando a resposta ao degrau. Esta planta didática é do curso técnico de automação industrial do IFES SERRA (ES). A partir das equações físicas do processo são desenvolvidas as relações entre as variáveis controladas e as variáveis manipuladas em regime permanente para qualquer ponto de operação. Utilizando a resposta ao degrau, de acordo com sua amplitude, são mapeadas as constantes de tempo do processo. O atraso do modelo é encontrado utilizando os mínimos quadrados. Por fim é desenvolvido um simulador a fim de comparar a resposta no tempo da planta real com a do modelo proposto. / The objective of this dissertation is to show the development of one nonlinear pilot plant model and multivariable using the step response. The pilot plant belongs to the course of industrial process control of IFES - SERRA (ES). From the physical equations of the process, are developed relationships of controlled variables in steady state at any point of operation. Using the step response, are mapped onto the time constants of the process according to the changes of the manipulated variables. The delay model is found using the least squares and step response. Finally we developed a simulator to compare the time response of the real plant with the proposed model.

Um problema-chave envolvendo processos químicos industriais é controlar, de forma confiável, eficiente e barata, a evolução dinâmica do sistema. Numa coluna de destilação, por exemplo, o objetivo do controle é manter a composição do destilado e do produto de fundo em torno de um valor desejado. As dificuldades operacionais e o alto custo dos analisadores industriais, existentes no mercado, usados na medição da composição têm motivado o projeto de sensores virtuais (soft sensors) para que, a partir de outras medições disponíveis, seja possível inferir de maneira online os valores das variáveis desejadas. Por outro lado, as redes neurais artificiais têm sido utilizadas em diversas aplicações práticas de engenharia, sendo possível usá-las para resolver problemas industriais complexos. Elas possuem diversas características que as fazem particularmente atrativas em aplicações envolvendo sistemas multivariáveis não lineares. Nesse trabalho, um estimador dinâmico virtual baseado em redes neurais é usado para inferir a composição de etanol destilado com base na temperatura e na pressão no interior da coluna, além das vazões de refluxo, do vapor no refervedor e da alimentação. Os resultados desse estudo poderão ser utilizados no desenvolvimento de futuros projetos envolvendo sensores virtuais aplicados ao controle e à otimização de processos industriais. / A key problem involving industrial chemical processes is to control the dynamic evolution of the system in a reliable, efficient and low cost way. In a distillation column, for example, the control objective is to keep the composition of both distillate and bottom product around a desired value. The operational difficulties and high cost of concentration analyzers, used for measuring the composition, have motivated the design of virtual sensors (soft sensors). They are used, in an online way, to infer the values of the desired variables from other available measurements. On the other hand, artificial neural networks have been used for solving many practical engineering applications involving complex industrial problems. They have several features, making them particularly attractive to applications involving nonlinear multivariable systems. In this work, a virtual estimator based on a dynamic neural network is used to infer the composition of distilled ethanol. Temperature and pressure within the column, and the flows of steam and reflux are used as inputs for the neural network. The results of this study can be used to develop future projects involving virtual sensors applied in control and optimization of industrial processes.

O objetivo precípuo desta investigação foi potencializar ações em educação ambiental e efetuar uma análise multivariada da percepção ambiental de diferentes grupos sociais como instrumentos de apoio à gestão de pequenas bacias. Este trabalho foi norteado por pesquisa-ação, baseado em pesquisas qualitativa, quantitativa e estudo de caso da microbacia do córrego da Capituva, Macedônia, SP. As metodologias foram divididas nas fases: exploratória ― escolha e caracterização da área de estudo e público alvo, histórico da ocupação e dinâmica do desenvolvimento do município; estudo preliminar e de diagnóstico ― caracterização da estrutura fundiária e dos usuários da terra, sistema de produção agrícola, caracterização da qualidade ambiental e análise multivariada de dados e; ações em educação ambiental. Optar pela participação de produtores rurais na pesquisa, teve o propósito de identificar problemas concretos, definir prioridades, escolher soluções viáveis em função das condições sócio-econômicas e do saber popular existente. Envolver professores, alunos e profissionais do município em ações de educação ambiental, teve por objetivo verificar a percepção da comunidade e despertar seu interesse e participação em projetos de proteção e recuperação de recursos naturais. A investigação mostrou que a população identifica os principais problemas ambientais, mas necessita informações de saneamento básico e técnicas para alterações no processo produtivo para possíveis soluções preventivas e corretivas. Esses produtores rurais, segmentos sociais diretamente onerados pelo ato de gestão ambiental, não têm condições para intervir em processo decisório. Os processos de gestão são complexos, por envolverem profundos conflitos entre os diversos usuários das bacias e por não estarem em consonância com a realidade econômica da maioria desses produtores. Os proprietários rurais não formam categoria homogênea: possuem características, opiniões e sistemas produtivos diversos. Por isso, este trabalho propõe que as intervenções educacionais sejam amplas o suficiente para contemplar diversos públicos e procedimentos. A participação dos alunos foi estimuladora; dado seu interesse no assunto, eles expressaram grande preocupação com o córrego e sua nascente. Desse modo, acreditamos ter contribuído para: o processo de gestão de microbacias; o estudo do meio ambiente com tema centralizado em microbacia; prover algumas necessidades de informações de problemas ambientais na microbacia; e reconhecer problemas existentes. O instrumental estatístico usado ― via análise fatorial de correspondência múltipla e análise de Cluster ― permitiu mostrar a complexidade da realidade estudada pela identificação de três tipos de produtores rurais. O que foi depreendido nesta investigação, revela que esses métodos estatísticos constituem interessante caminho metodológico para estudos futuros sobre percepção, avaliação e análise de impactos ambientais, sociais e econômicos / The main objective was oriented procedures in environmental education and to make perception environmental of different social group multivariable data analysis. This work was focused on field research, qualitative and quantitative research and, the Capituva watershed study. The methodology was divided into three stages: the exploratory – choice and characterization of the study area and the people involved in it; the preliminary and diagnostic study ― characterization of the landed system, the land users, the system of agricultural production, and the environmental quality and multivariable data analysis; the environmental education procedures. The participation of rural producers in this research had the purpose of identifying actual problems, determining priorities, and finding solutions considering their socioeconomic conditions and rudimentary knowledge. The enrollment of municipal district teachers, students, and professionals in the environmental education procedures was intended to verify the community's perception, and stimulate their interest and participation in projects of environment management. This investigation has showed that the population can identify their main environmental problems, but they need information on basic sanitation and techniques to alter their production process to acquire feasible, preventive and corrective solutions. These rural producers are socially harmed and directly overburdened by the environment management procedures and they cannot take part in the decision-making processes. Management processes are complex because they involve conflicts among the several users of the basins and also because they are not fairly consistent with the economic reality of rural producers. This project focuses on assisting these producers to overcome the difficulties enabling them to reach a consensus, to develop the habit of cooperation, and to receive fair subsidies so that the small producers can implement their goals. The land owners are not a homogeneous category. They have different characteristics, opinions and productive systems. In view of this, this study suggests the educational sector to take an effective action to benefit the producers. The participation of the students was exciting since they expressed interest in the subject and concern about the stream of Capituva. Thus, we believe to have contributed towards the process of watershed management, the study of the environment focusing on watersheds, the provision of relevant information about the watershed environmental problems, and the acknowledgement of difficulties. The statistics multiple correspondence factorial analysis and Cluster analysis permitted to identify three groups rural producers and to show methodological procedure to study environment impact, social and economic analysis

Cette thèse porte sur l'étude de la production électrofaible du quark top (voies $s$ et $t$) dans les <br />collisions ppbar au <br />Tevatron dans l'expérience D0 pour une luminosité intégrée de 370~pb$^{-1}$. Ce processus reste <br />inobservé.<br />L'identification du jet de quark beau issu de la désintégration du top joue un rôle central dans l'analyse.<br />Les paramètres d'impact des traces associées à un jet sont convertis en une probabilité que ce jet <br />provienne du vertex primaire. Cet algorithme atteint une efficacité de 45% pour environ 0.5% de bruit <br />de fond.<br />La signature recherchée consiste en 2 à 4 jets, dont un jet de quark beau, un lepton chargé et de <br />l'énergie manquante. Une analyse multivariable est développée pour séparer le signal des fonds <br />dominants. La sensibilité de l'analyse ne permet pas encore la mise en évidence du signal et des <br />limites supérieures à 95% de niveau de confiance sur les sections efficaces de production de <br />5~pb (voie $s$) et 4.3~pb (voie $t$) sont obtenues.

<p>More stringent requirements on nitrogen removal from wastewater are the motivation for this thesis. In order to improve treatment results and enhance cost-efficient operation of wastewater treatment plants, model based control strategies are presented.</p><p>A Java based simulator for activated sludge processes (JASS) is presented. The graphical user interface, educational experiences and implemented control strategies are discussed.</p><p>Controlling the addition of an external carbon source is the next topic discussed. A simple model based feedforward controller is derived and evaluated in a simulation study. The controller attenuates process disturbances quickly. Further, two feedforward controllers for adjusting the aeration volume in activated sludge processes are derived. The aim of the volume control strategies was to efficiently dampen the impact of process disturbances without using an excessively high dissolved oxygen concentration. The simulation results are promising and show that the aeration volume may be a feasible control variable.</p><p>A linearisation method for static input non-linearities is presented. The method gives essentially the same result as the existing standard method, but possesses some implementational advantages. The method is used to linearise the non-linear oxygen transfer function of an activated sludge process in an application study.</p><p>Multivariable interactions in a process model describing nitrate removal in an activated sludge process are studied using the well known RGA method as well as a relatively novel tool based on Hankel norms. The results of the analysis are compared to conclusions drawn from common process knowledge and are used to design a multivariable control strategy. It was found that process disturbances may be rejected faster using multivariable control.</p><p>Finally, the operational costs of the denitrification process are investigated and visualised graphically. Cost optimal regions are found by a numerical grid search. Procedures for controlling the denitrification process in a cost-efficient way are described.</p>