Projeto e simulação de um sistema de controle via LMIs da produção de vapor de uma caldeira aquatubular

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Franco Junior, Ary [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Caldeiras; Automação; Boilers
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/87032

A caldeira de uma usina de açúcar e etanol é um dos equipamentos mais importantes neste tipo de indústria, pois é responsável pela geração de vapor para o processo indus- trial e geração de energia. De todas as malhas de controle presentes em uma caldeira, a que desperta maior atenção é a do controle da produção de vapor, pois este controle está envolvido com a alimentação de água e calor do sistema, com a produção de vapor, que é o objetivo da caldeira, e com a pressão do vapor, um parâmetro crítico para o funcionamento da caldeira e até para a turbina responsável pela geração de energia elé- trica em uma planta industrial. O sistema de controle utilizado atualmente é ineficiente, visto que os parâmetros do mesmo são ajustados na maioria das indústrias, utilizando o método da tentativa e erro. Além disso, esse ajuste é feito apenas para um ponto de operação da caldeira, sendo que dada uma mudança no ponto de operação devido a vários fatores que possam acontecer, o sistema deve ser ajustado novamente. Neste trabalho, é descrito o funcionamento de uma caldeira e o seu sistema de automação e controle atual- mente utilizado para a malha de controle da produção de vapor, e consequentemente seus problemas. O sistema de produção de vapor de uma caldeira aquatubular é modelado matematicamente, o modelo não linear obtido é então linearizado. São simulados os dois modelos (linear e não linear) para alguns distúrbios da planta; define-se o desempenho esperado do sistema de controle; é projetado um controlador para este sistema através do uso de Desigualdades Matriciais Lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs), método este que garante restrições nos sinais do sistema controlado. Finalmente...