DISCIPLINA

EQP00027 Controle de Processos I

EQP00028 Controle de Processos II

 

NÚMERO DE CRÉDITOS

03

 

MINISTRANTE

• Prof. Dr. Jorge Otávio Trierweiler

 

SÚMULA

Esse curso de Controle Avançado de Processos inicia com a revisão de conceitos de controle de processos para sistemas monovariávies comumente estudados em cursos de graduação. A seguir são apresentadas as diferentes formas de se representar a dinâmica de sistemas multivariáveis, discutindo-se o papel desempenhado por pólos e zeros. Como o projeto de estruturas de controle é fundamental para o sucesso de qualquer solução de controle para plantas industriais, especial atenção é dada a esse tema, sendo apresentados novos métodos para se analisar e desenvolver estruturas de controle. Como o ponto chave do projeto de um controlador consiste em se ter um bom modelo, diferentes técnicas de identificação serão apresentadas e discutidas dando-se ênfase a identificação de sistemas multivariáveis. No que tange ao projeto dos controladores se iniciará com o estudo de técnicas modernas para o projeto de controladores simples do tipo PID. O projeto de controladores multivariáveis será também abordado. O curso finaliza com a apresentação de controle preditivo.

OBJETIVOS

Capacitar os alunos na compreensão e uso das mais diversas técnicas de otimização de processos.

 

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

Programa CURSO de CONTROLE I

1. Introdução e revisão de conceitos básicos de controle Problemática de controle Revisão de alguns conceitos de sistemas monovariáveis comumente apresentados em cursos de graduação

2. Sistemas multivariáveis Linearização Representação no espaço de estado Diferentes formas de representação de sistemas Definição de pólos, zeros e ganhos para sistemas multivariáveis · Direcionalidade

3. Estabilidade de sistemas multivariáveis Representação das incertezas “Small gain theorem” “Small m theorem “

4. Desenvolvimento e análise de estruturas de controle RGA, RDG “Robust Performance Number” (RPN) RPPN Sistemática para o desenvolvimento da estrutura de controle “Plant Wide Control”

5. Identificação de modelos lineares Transformada Z Blackbox linear (ARX, OE, ARMAX, etc.) Identificação no subespaço de estado para sistemas lineares Identificação de modelos contínuous

6. Varias Técnicas de Controle Multivariável PID multivariável Método da aproximação no domínio da freqüência Método de Kappa-tau Desacopladores Feedforward

Programa CURSO de CONTROLE II

1. . Métodos de Otimização aplicados a problemas de Engenharia Conceitos básicos Condições de ótimo Programação linear Programação linear inteira mista Programação não linear Programação não linear inteira mista Otimização de fluxogramas de processos Otimização do tempo de operação de processos em batelada

2.  Identificação de modelos não-lineares Redes Neurais Rede de modelos locais

3. Controle Preditivo DMC GPC Ajuste de controladores preditivos Controle preditivo não-linear

4. Analisadores Virtuais Filtros de Kalman Estendidos PLS/PCA Redes Neuronais

5. Controle Robusto m síntese LMI método   Redução da ordem dos controladores

6.  Testes e implementações em plantas piloto

 

SISTEMA DE AVALIAÇÃO

A primeira e segunda partes serão avaliadas independentemente. Em termos do curso do MESTRADO serão encaradas como sendo duas disciplinas independentes, ou seja, a disciplina de CONTROLE I e II. Os critérios de avaliação da disciplina CONTROLE I serão os seguintes:

1. A prova, a ser realizada sem consulta, comporá 60% da nota.
2. Os trabalhos a serem realizados semanalmente aplicando as técnicas apresentadas em aula a uma das unidades que compõem o leque de exemplos da disciplina (1. A unidade de Separação de Aromátiocos (COPESUL), 2. Conversor da Unidade de FCC (REFAP), 3. Planta de recuperação de gases (REFAP) e  4. Processo da Eastman) contribuirá com 40 % da nota final.

Já a disciplina CONTROLE II, será avaliada através de um trabalho final a ser escrito na forma de artigo visando aprofundar qualquer um dos temas apresentados na disciplina de controle I e II juntamente com os trabalhos realizados nessa disciplina, os quais comporão 40% da nota final sendo os demais 60 % oriundos do artigo que será escrito.

Os trabalhos serão desenvolvidos por grupos de 2 ou 3 estudantes de acordo com o número total de alunos inscritos.

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA

K.J. Äström, T. Hägglund “PID Controllers: Theory, Design, and Tuning”, second edition, Instrument Society of America, (1995)

K.J. Äström, B. Wittenmark, “Computer-Controlled Systems- Theory and Design”, third edition, Prentice Hall, (1997)

B.W. Bequette, “Process Dynamics: Modeling, Analysis, and Simulation”, Prentice Hall, (1998)

L.T. Biegler, I. E. Grossman, A. W. Westerberg, “Systematic Methods of Chemical Process Design”, Prentice Hall (1997)

D.R.Baughman and Y.A. Liu, “Neural Networks in Bioprocessing and Chemical Engineering”, Academic Press, (1995)

E.F.Camacho, C. Bordons, “Model Predictive Control in the Process Industry” , Springer-Verlag London, (1995)