Modeling, control and simulation of a system involving a conical tank

Modeling, control and simulation of a system involving a conical tank

Lima, Tiago Menezes de; Alencar, Brenda Silva de; Lima, Lucas Sena Nascimento; Santos, Ferreira Yasmim Thasla; Oliveira, Suzy Daniella Miranda; Cajueiro, Emanuel Benício de Almeida

Full Article:

O presente artigo visa modelar, através de uma abordagem teórica seguida de simulação virtual, dois sistemas de controle envolvendo um tanque cônico – um controle de nível efetuado por uma bomba e um controle de fluxo efetuado por uma válvula. Aproximações matemáticas foram usadas para representar os elementos da planta e o modelo do tanque foi linearizado por meio de variáveis de desvio e Série de Taylor. Compensações proporcional e proporcional integral (PI) foram projetadas usando o diagrama do lugar das raízes ou a síntese de controlador. Os resultados confirmaram a atuação adequada dos controladores em torno do ponto de linearização. O trabalho conclui com a proposta de algumas ideias de melhoria e um alerta sobre a limitada usabilidade do lugar das raízes.

The present paper aims to model, through a theoretical approach followed by virtual simulation, two different control systems involving a conical tank – a level control done by a pump and a flow rate control done by a valve. Mathematical approximations were used to represent the elements of the plant. The tank’s model was linearized through deviation variables and Taylor Series. Proportional and proportional integral (PI) compensations were designed with the aid of the root locus diagram and controller synthesis. Results confirmed the controllers’ proper action around the linearization point. The paper concludes with the proposal of some improvement ideas and a caution regarding the limited usability of the root locus.

Palavras-chave: - -

DOI: 10.5151/siintec2022-241277

Referências bibliográficas

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Como citar:

Lima, Tiago Menezes de; Alencar, Brenda Silva de; Lima, Lucas Sena Nascimento; Santos, Ferreira Yasmim Thasla; Oliveira, Suzy Daniella Miranda; Cajueiro, Emanuel Benício de Almeida; "Modeling, control and simulation of a system involving a conical tank", p-223-231. In: VIII International Symposium on Innovation and Technology. São Paulo: Blucher, 2022.
ISSN 23577592, DOI 10.5151/siintec2022-241277