Projeto e controle preditivo de uma planta protótipo de bombeio mecânico - Silva, Duilio Almeida Norberto da (2016)
O presente trabalho trata o projeto e desenvolvimento de um protótipo de um sistema de bombeio mecânico para a elevação artificial de petróleo, incluindo a modelagem e controle do mesmo. Esse protótipo foi construído com o objetivo de mostrar de forma didática os fenômenos físicos que acontecem em um sistema de bombeio mecânico real, se caracterizando como uma interessante plataforma de testes para variadas técnicas de controle. A presença de incertezas no modelo dinâmico desse protótipo, as quais estão usualmente relacionadas à sua montagem elétrica e/ou mecânica, podem prejudicar o controle e o bom desempenho desse sistema. Desse modo, a proposta dessa dissertação teve, além do desenvolvimento de um protótipo funcional de bombeio mecânico, mais dois objetivos principais. O primeiro foi levantar um modelo dinâmico desse protótipo via técnicas de identificação de sistemas. E o segundo foi o estudo e implementação de um controlador avançado baseado em modelo, nesse caso, o Controle Preditivo Generalizado com Restrições. Os resultados obtidos indicam que o modelo desenvolvido é representativo do sistema visto que reproduz a dinâmica do sistema na região de operação para o qual foi projetado. Quanto ao controlador, os resultados obtidos de testes experimentais indicam que este é capaz de lidar com as possíveis incertezas resultantes do modelo e não linearidades inerentes ao sistema. O controlador desenvolvido se mostrou capaz de controlar o sistema em zonas de operação diferentes daquele que o modelo foi derivado. Com isso, este estudo conclui pela viabilidade e a implementação do controladores preditivos em sistemas de bombeio mecânico reais.