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Modelagem e controle preditivo econômico de um reator de amônia (2011)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: ESTURILIO, GLAUCO GANCINE - EP
  • Unidades: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Subjects: CONTROLE PREDITIVO; CONTROLE DE PROCESSOS; ENGENHARIA QUÍMICA
  • Language: Português
  • Abstract: Este estudo mostra o desenvolvimento de um controlador da classe MPC – Model Predictive Control, ou controle preditivo com modelo, para ser utilizado no reator de amônia da Unidade de Fertilizantes Nitrogenados da Bahia – FAFEN-BA, da PETROBRAS, localizada em Camaçari/BA. A estratégia de controle visa manter as temperaturas de saída de cada um dos leitos catalíticos do reator dentro de limites adequados através da manipulação das válvulas de controle instaladas na corrente de alimentação do equipamento. O controlador escolhido foi de horizonte de predição infinito com faixas nas variáveis controladas. Adicionalmente, o controlador contém, em uma única camada, um componente de otimização econômica com o objetivo de maximizar o teor de amônia na saída do reator. A função econômica que dá a direção de otimização consiste em um modelo rigoroso de estado estacionário do reator capaz de calcular a fração molar de amônia na saída do equipamento quando são conhecidas as condições da corrente de alimentação e o valor das variáveis manipuladas do controlador. Os resultados das simulações mostraram que o controlador proposto tem bom desempenho, tanto sob o aspecto de controle, no sentido de controlar o sistema quando este sofre perturbações, quanto sob a ótica de otimização econômica, maximizando a conversão de reagentes em amônia sempre que existem graus de liberdade disponíveis no sistema. Foi verificado que a consideração um MPC de horizonte de predição infinito elimina a necessidade de considerar o gradiente reduzido da função econômica na função objetivo do controlador. Uma sintonia adequada do controlador permite que se considere o gradiente completo da função econômica sem que haja desvio permanente, ou “offset”, nas variáveis controladas mesmo quando o ponto ótimo de operação se encontra além da faixa de controle.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.11.2011

  • How to cite
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    • ABNT

      ESTURILIO, Glauco Gancine; ODLOAK, Darci. Modelagem e controle preditivo econômico de um reator de amônia. 2011.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2011. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29032012-111135/pt-br.php >.
    • APA

      Esturilio, G. G., & Odloak, D. (2011). Modelagem e controle preditivo econômico de um reator de amônia. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29032012-111135/pt-br.php
    • NLM

      Esturilio GG, Odloak D. Modelagem e controle preditivo econômico de um reator de amônia [Internet]. 2011 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29032012-111135/pt-br.php
    • Vancouver

      Esturilio GG, Odloak D. Modelagem e controle preditivo econômico de um reator de amônia [Internet]. 2011 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29032012-111135/pt-br.php

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