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Título: Implantação do controlador preditivo multivariável DMC em uma planta piloto
Autor(es): Pereira, Rogério Passos do Amaral
Orientador: Salles, José Leandro Félix
Coorientador: Munareto, Saul da Silva
Palavras-chave: Controle preditivo
Controladores PID
LabVIEW
CompactRIO
Data do documento: 21-Nov-2011
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Este trabalho tem como objetivo implementar o controlador preditivo multivariável DMC numa planta real e compará-lo com o PID multimalha. A aplicação prática é feita na planta piloto do IFES/Serra, onde se realiza o controle da pressão e do nível através da velocidade da bomba e da abertura da válvula. A modelagem do processo, o cálculo da matriz de ganhos relativos para determinar o grau de acoplamento das malhas, e a sintonia dos controladores PID multimalha são apresentados. As pré-sintonias dos PIDs são sugeridas através do simulador que compara o desempenho de vários métodos de sintonia comumente encontrados na literatura. No DMC a pré-sintonia é sugerida através de um simulador baseado em algoritmo genético. Em ambos os casos a sintonia final é ajustada manualmente de forma a melhorar o desempenho das malhas. As respostas da planta ao degrau usando os controladores PID multimalha e DMC são comparados com e sem restrições na abertura da válvula e na velocidade da bomba. Uma interface didática, desenvolvida com o software LabVIEW, é usada para interagir com o MATLAB e o controlador CompactRIO, permitindo uso das funções de otimização do MATLAB na implementação do controlador DMC.
This work aims to implement the predictive multivariable DMC controller in a real plant and compare it with the multi-loop PID. The practical application is made in a pilot plant located in the IFES / Serra, where pressure and level are controlled with the speed of the pump and the valve opening. The process model, the calculation of the relative gain array to determine the degree of coupling of the loops and the tuning of the multi-loop PID controllers are presented. The initial tuning of the PID is suggested by a simulator that compares the performance of various tuning methods commonly found in the literature. The initial DMC tuning is suggested by a simulator based on genetic algorithm. In both cases the final tuning is adjusted manually to improve the performance of the loops. Plant responses to step using the multi-loop PID and DMC are compared with and without restrictions on the valve opening and the pump speed. A didactic interface developed with the LabVIEW software is used to interact with MATLAB and the CompactRIO controller, this iteration allows use MATLAB optimization functions in the implementation of the DMC controller.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9600
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