Referência para o desempenho de controladores multivariáveis e sua utilização na manutenção de controladores

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Lima, Maria Andressa Ferro de
• Orientador(a): Trierweiler, Jorge Otávio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Controle de processos; Sistemas de controle; Processos industriais; Automatização de processos; Avaliação de desempenho
• Palavras-chave em Inglês: Monitoring of control loops; Performance assessment; Minimum variance; System identification; Multivariate non-minimum phase systems
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/277022

O monitoramento efetivo do desempenho de malhas de controle é uma etapa essencial para manutenção da eficiência e segurança de um processo produtivo automatizado. Entretanto, essa tarefa não é simples na prática, visto a diversidade de fatores que afetam o desempenho e do número significativo de malhas presentes em plantas industriais, cuja disposição no processo pode implicar na existência de interação entre elas, o que torna essa tarefa ainda mais complexa. Este trabalho tem por objetivo auxiliar nesse problema fornecendo ferramentas úteis para o monitoramento e avaliação do desempenho das malhas de controle em sistemas multivariáveis estáveis a partir de dados de processo. Para isso, é proposta a fatoração DBFact, através da qual é construída uma nova lei de controle de variância mínima que considera não somente o atraso de tempo, mas também os zeros de fase não-mínima, e seus efeitos direcionais, como fatores de limitação de desempenho. Esse método de fatoração foi elaborado com intuito de obter uma lei de controle de variância mínima internamente estável, e assim preservando os efeitos direcionais dos zeros de fase não-mínima, ao contrá- rio das demais já propostas até então, e.g., a clássica lei de controle obtida através da Unitary Interactor Matrix Gereralised. Essa propriedade confere à lei proposta maior representatividade em relação às estruturas práticas, o que é desejável, uma vez que a partir dessa lei de controle pode-se calcular um valor de referência útil para avaliação do desempenho de malhas. Este valor de referência pode ser utilizado para monitorar o processo e ser calculado através de dados em condição normal e do conhecimento dos filtros DBFact. Para os cenários em que tal conhecimento não é disponível é proposta uma abordagem alternativa baseada numa estratégia de identificação a partir de dados com baixa razão de sinal ruído. As metodologias foram analisadas através de simulação cujos resultados demonstram a viabilidade prática de suas utilizações, uma vez que foi possível uma avaliação consistente do desempenho das malhas por meio dos valores de referência calculados em ambos os cenários, com ou sem conhecimento prévio dos filtros DBFact.