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Previous issue date: 2014-12-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This thesis aims at the design of an Adaptive controller for the modeling and real-time
control of a water pumping system through the simultaneous use of control valves and
frequency converter is used for the drive of a pump motor set, aiming to reduce the
consumption of water and electricity. We developed a prototype of the water pumping system
composed of two branches, aiming to model and identify the motor-pump set Parametrically
as well as design and implement adaptive auto adjustable Generalized Minimum variance
controllers (GMV). The controller operates in the determination of engine speed and the
aperture angle of the control valve. The methodology consisted of a theoretical and
experimental study considering the branches operate so disengaged. A study was carried out
in order to define the structure of the model for the experimental bench-numbers of Poles,
zeros and delays. Once known and validated the model structure, was retrieved from the
mathematical model trial countertop representative whose parameters are estimated in real
time by the method of recursive least squares (RLS), on the basis of entries imposed on the
frequency converter and valves, as well as extensions output whereas the system is engaged.
Adaptive controllers (GMV) auto adjustable have been designed and implemented for the
control of pressure in extensions using the calculation of control law the parameters identified
every instant of sampling, considering them as two systems MIMO (multiple-input multipleoutput).
The results are presented to the operating system as uncoupled and coupled, under the
action of the controller designed for various reference values. / A presente tese tem como objetivo o projeto de um controlador adaptativo, para o
modelamento e controle em tempo real de um sistema de bombeamento de água por meio do
uso simultâneo de válvulas de controle e conversor de frequência utilizado no acionamento de
um conjunto motor-bomba, visando reduzir o consumo de água e energia elétrica. Foi
desenvolvido um protótipo do sistema de bombeamento de água composto de dois ramais,
com o intuito de modelar e identificar parametricamente o conjunto motor-bomba assim
como, projetar e implementar controladores adaptativos de Variância Mínima Generalizados
(GMV) auto ajustáveis. O controlador atuou na determinação da velocidade de rotação do
motor e no ângulo de abertura da válvula de controle. A metodologia consistiu em um estudo
teórico e experimental considerando-se que os ramais operam de forma acoplada. Um estudo
foi realizado objetivando-se definir a estrutura de modelo para a bancada experimental -
números de polos, zeros e de atrasos. Uma vez conhecida e validada a estrutura de modelo, foi
obtido o modelo matemático representativo da bancada experimental cujos parâmetros são
estimados em tempo real pelo método dos mínimos quadrados recursivo (MQR), em função
de entradas impostas ao conversor de frequência e nas válvulas, como também de saídas nos
ramais considerando que o sistema é acoplado. Os controladores adaptativos (GMV) auto
ajustáveis foram projetados e implementados visando o controle da pressão nos ramais,
utilizando no cálculo da lei de controle os parâmetros identificados a cada instante de
amostragem, considerando-os como dois sistemas MIMO (multiple-input multiple-output).
Os resultados são apresentados para o sistema operando na forma desacoplada e acoplada, sob
a ação do controlador projetado para vários valores de referência.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/7585 |
| Date | 29 December 2014 |
| Creators | Silva, Magno José Gomes da |
| Contributors | Araújo, Clivaldo Silva de |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UFPB, Brasil, Engenharia Mecânica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -4711024085158558864, 600, 600, 600, 600, 4044336857615351199, -6956026795191561793, 2075167498588264571 |
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