Desacoplamento de sistemas de controle multivariáveis por ICA com modificação do branqueamento.

• Main Author: CRUZ, Fábio George Nogueira.
• Publication Date: 2017
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UCB
• Download full: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1977
• topic: Tratamento de Sinais; ICA; Desacoplamento; Controle de Processos; Signal Processing; Decoupling; Process Control; Engenharia Química

A utilização de sensores em sistemas de controle de processos é de vital importância para o monitoramento e operação adequada das plantas industriais. Por sua vez, os sinais podem apresentar interferências de outras fontes, além de que em certos casos, não é possível observar diretamente os sinais individuais das fontes. Diante disso, as técnicas de processamento e separação de sinais são utilizadas no intuito de extrair as informações das fontes contidas nos sinais misturados. As principais técnicas de separação de sinais estão associadas a técnica ICA (Independent Component Analysis), que sofreu significativa evolução desde sua criação nos anos 80. Tal evolução teve contribuição também da técnica PCA (Principal Component Analysis) e do desenvolvimento da capacidade de processamento computacional. No entanto, essas técnicas apresentam dois problemas básicos, a saber: desvio de amplitude e mudança de fase, sendo tais problemas limitantes quanto a sua utilização em sistemas de controle. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo apresentar uma solução do problema de amplitude das técnicas ICA’s para utilização na redução do acoplamento de sistemas multivariáveis. A correção proposta, baseada na correção da etapa de branqueamento dos algoritmos ICA, gerando a técnica MOD-ICA, foi utilizada como alternativa para a quebra da correlação entre variáveis dos sistemas multivariados. Essa técnica foi utilizada para o projeto e obtenção dos pares de controle de uma planta de produção de etanol anidro modelada na plataforma Aspen Dynamics. No estudo de caso proposto, foi observada uma redução significativa no número condicional dos pares de controle propostos, e a matriz de separação foi utilizada como parâmetro de desacoplamento do sistema de controle. Dessa forma, a técnica proposta MOD-ICA apresentada pode ser utilizada como ferramenta de geração de projeto de sistemas de controle, podendo a matriz de separação ser considerada como modelo de redução de acoplamento, resultando assim na obtenção de um sistema de controle mais robusto às variações inerentes do processo.