Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / When the controller s performance is reduced along the time and the control efficiency
is no longer satisfactory, then it is necessary to develop certain techniques for continuously
monitor control systems such as it can keep track of process changes maintaining
the characteristics of efficiency of the original controller design. The divergences between
controlled variables and the desired setpoint can be quantified by a single number that is
known as performance index. In the present work, a novel way of evaluating the control
process performance is introduced and applied as a new measure of performance for a
control structure. For doing that, the knowledge of the invariants of the process under
feedback and factorization tools of linear local models were applied for designing a new
reference model. The proposed techniques were used as a reference of what can or cannot
be achieved by a particular system operating under the action of a feedback control
law: minimum variance control (MVC), proportional-integral (PI), and model predictive
control (MPC). Hence, the proposed performance indexes are the tools for the evaluation
of the behavior of the control system during regular industrial operation, not only based
upon the physical point of view, in which the reference is treated as a realizable system,
but also from a theoretical point of view, in which the model factorization procedure takes
place, and therefore allowing the extraction of the invariant part of a system, changing the
system to its easiest controlled form description, and then serving as a reference model for
the calculation of the performance index, with a low computing cost and preserving the
importance of interactions and high frequency effects for balancing the reference behavior.
In this work was investigated, with success, the effect of coupling, interactions and
quality degradation of the control for SISO (Single-Input and Signle-Output) and MIMO
(Multiple-Input and Multiple-Output) processes. The results show that the proposed
technique are effective and a viable tool for process monitoring and controlled systems
performance evaluation. / Quando o desempenho de um controlador se reduz ao longo do tempo e a eficiência de
controle já não é mais satisfatória, tem-se que o controle em vigor ficou obsoleto devido
às mudanças ocorridas no processo. Dessa forma, surge a necessidade de se desenvolver
técnicas de monitoramento contínuo de sistemas de controle para que o mesmo possa
acompanhar as mudanças ocorridas no processo, mantendo as características de eficiência
do projeto original do controlador. As divergências entre variáveis controladas e os valores
desejados (setpoint) podem ser quantificadas por um número que ´e conhecido como
´índice de desempenho. Neste trabalho, investiga-se o desempenho de sistemas de controle
através de novas medidas de desempenho para estruturas de controle. As medidas
propostas utilizam o conhecimento dos invariantes do processo obtidos através de ferramentas
de fatoração de modelos locais lineares e da definição de um padrão de referencia `a
ação possível de controle para plantas operando com controladores feedback para casos de
controladores com variância mínima (MVC), proporcional-integral (PI) e controlador preditivo
baseado em modelos (MPC). Desta forma, a técnica proposta neste trabalho serve
como uma ferramenta para a avaliação do comportamento do sistema de controle durante
a operação industrial, pois, tanto do ponto de vista físico, por se tratar de uma referencia
realizável, quanto do ponto de vista teórico, que ao realizar a fatoração, as informações
dos invariantes dos modelos são extraídos, fazendo com que os mesmos se tornem mais
fáceis de serem controlados, então, servindo como referencia para o cálculo do ´índice de
desempenho para o sistema. As técnicas propostas possuem baixo custo computacional
e preservam a importância de interações e efeitos de elevadas freqüências no compromisso
entre a atenuação da sensibilidade das perturbações e a velocidade de resposta da
malha de controle avaliada. Investigou-se então, com sucesso, o efeito de acoplamentos,
interações e degradação da qualidade do controle para processos com uma entrada e uma
saída (SISO) e sistemas com múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO), comprovando
então a eficácia da técnica proposta como uma ferramenta viável para o monitoramento
e avaliação de sistemas de controle. / Mestre em Engenharia Química
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/15272 |
| Date | 14 September 2007 |
| Creators | Souza, Davi Leonardo de |
| Contributors | Lopes, Luís Cláudio Oliveira, Assis, Adilson José de, Lima, Enrique Luis, Henrique, Humberto Molinar |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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