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Development of a multi-objective tuning technique for model predictive controllers (2015)

  • Authors:
  • Autor USP: YAMASHITA, ANDRÉ SHIGUEO - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Assunto: CONTROLE PREDITIVO
  • Language: Inglês
  • Abstract: Neste trabalho foram desenvolvidas duas técnicas de sintonia para controladores preditivos por modelo. Ambas visam minimizar a soma do erro quadrático entre respostas do sistema em malha fechada e trajetórias de referência pré-definidas; a primeira resolve um problema de otimização lexicográfica enquanto a segunda resolve um problema de otimização de compromisso. As vantagens dos métodos apresentados são: maior automação, definição de objetivos de sintonia intuitiva que considera especificações na dinâmica do processo, uma métrica no domínio do tempo e é capaz de incluir o conhecimento do engenheiro de controle em uma técnica de sintonia confiável. Um estudo de caso no sistema de craqueamento catalítico ilustrou a flexibilidade de definição dos objetivos da técnica lexicográfica. Um estudo de caso sobre uma coluna de fracionadora de óleo pesado em malha fechada com um controlador preditivo por modelo comparou ambas as estratégias de sintonia desenvolvidas aqui e pode-se concluir que a técnica lexicográfica dá prioridade aos objetivos importantes enquanto a técnica de compromisso calcula uma solução média, com respeito aos objetivos. A técnica de compromisso foi comparada a um método de sintonia da literatura quanto a aplicação em um controlador preditivo de horizonte infinito com targets para as entradas e controle por faixas das saídas em malha fechada com uma coluna de destilação. Observou-se que a técnica desenvolvida aqui é computacionalmente mais rápida e não requer a escolha de uma solução não-dominada dentre um conjunto de soluções de Pareto. Aplicações reais de controle preditivo são severamente afetadas por incerteza de modelo.Estendeu-se as técnicas desenvolvidas aqui para considerar o caso de incerteza politópica, calculando parâmetros de sintonia robustos para controladores nominais, visando tratar o compromisso entre performance e estabilidade e robustez da malha fechada. Um controlador preditivo de horizonte infinito foi sintonizado de forma robusta e comparado com um controlador preditivo robusto em malha fechada com um modelo de separadora C3/C4. Observou-se que este consegue controlar melhor o processo, entretanto, tem um tempo de computação duas ordens de grandeza maior que o controlador nominal, em operação on-line.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 06.02.2015
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      YAMASHITA, Andre Shigueo; ODLOAK, Darci. Development of a multi-objective tuning technique for model predictive controllers. 2015.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28122015-164150/pt-br.php >.
    • APA

      Yamashita, A. S., & Odloak, D. (2015). Development of a multi-objective tuning technique for model predictive controllers. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28122015-164150/pt-br.php
    • NLM

      Yamashita AS, Odloak D. Development of a multi-objective tuning technique for model predictive controllers [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28122015-164150/pt-br.php
    • Vancouver

      Yamashita AS, Odloak D. Development of a multi-objective tuning technique for model predictive controllers [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-28122015-164150/pt-br.php

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