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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2012.tde-16072013-170810
Document
Author
Full name
Juliana Favaro
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2012
Supervisor
Committee
Cruz, José Jaime da (President)
Odloak, Darci
Zanin, Antônio Carlos
Title in Portuguese
Controle preditivo aplicado à planta piloto de neutralização de pH.
Keywords in Portuguese
Controle de nível
Controle de pH
Controle industrial
Controle PID
Controle preditivo
Identificação de sistemas
Sistema multivariável
Abstract in Portuguese
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.
Title in English
Predictive control applied to a pH neutralization pilot plant.
Keywords in English
Industrial control
Level control
Multivariable system
pH control
PID control
Predictive control
System identification
Abstract in English
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.
 
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Publishing Date
2013-07-23
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • FAVARO, J., et al. Multivariable Predictive Control Applied to a pH Neutralization Plant. In CLCA 2012 - XV Congreso Latinoamericano de Control Automático, Lima, 2012. Proceedings of the CLCA 2012., 2012.
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