USO DE OBSERVADORES DE ESTADO USANDO FILTRO DE KALMAN ESTENDIDO PARA INFERÊNCIA E CONTROLE DE TEMPERATURA EM UM TANQUE COM SISTEMA DE AQUECIMENTO

USO DE OBSERVADORES DE ESTADO USANDO FILTRO DE KALMAN ESTENDIDO PARA INFERÊNCIA E CONTROLE DE TEMPERATURA EM UM TANQUE COM SISTEMA DE AQUECIMENTO

BRANDÃO, W. Y. A.; PEDRO, M. S.; MARIZ, P. R. A.; ROJAS, L. O. A.; MORAIS JÚNIOR, A. A.

Artigo Completo:

Neste trabalho foi desenvolvida uma estratégia para construção de um sensor virtual (soft sensor) para estimativa, eleminação de sinais ruidosos e controle de temperatura de um processo de agitação e com sistema de aquecimento. Na construção do sensor virtual foi empregada a modelagem semi-empírica, através do Filtro de Kalman Estendido (FKE). O modelo dinâmico de inferência utilizando FKE foi construído em ambiente Matlab-Simulink®. Foram ara implementados um controle convencional realimentação e um controle cascata de temperatura. Verificou-se que, mesmo com sinais ruidosos na entrada do processo, o FKE apresentou valores satisfatórios quanto aos parâmetros da Média Quadrática do Erro (MSE) e Raiz da Média Quadrática do Erro (RMSE). Por fim, analisou-se que o controle realimentação e cascata proporcionaram uma minimização da resposta transiente de temperatura; de fato, o controle cascata mostrou-se mias robusto por apresentar menor sobre-elevação percentual e menores valores de critérios de erros integrais.

Neste trabalho foi desenvolvida uma estratégia para construção de um sensor virtual (soft sensor) para estimativa, eleminação de sinais ruidosos e controle de temperatura de um processo de agitação e com sistema de aquecimento. Na construção do sensor virtual foi empregada a modelagem semi-empírica, através do Filtro de Kalman Estendido (FKE). O modelo dinâmico de inferência utilizando FKE foi construído em ambiente Matlab-Simulink®. Foram ara implementados um controle convencional realimentação e um controle cascata de temperatura. Verificou-se que, mesmo com sinais ruidosos na entrada do processo, o FKE apresentou valores satisfatórios quanto aos parâmetros da Média Quadrática do Erro (MSE) e Raiz da Média Quadrática do Erro (RMSE). Por fim, analisou-se que o controle realimentação e cascata proporcionaram uma minimização da resposta transiente de temperatura; de fato, o controle cascata mostrou-se mias robusto por apresentar menor sobre-elevação percentual e menores valores de critérios de erros integrais.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeqic2017-203

Referências bibliográficas

• [1] AGUIRRE, L. A. Introdução à identificação de sistemas: Técnicas lineares e não-lineares
• [2] aplicadas a sistemas reais. 2ª revista e ampliada. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2004. 728 p.
• [3] GREWAL, M. S.; ANDREWS, A. P. Kalman filtering: theory and practice using MATLAB, 2001.
• [4] MORAIS Jr., A. A. Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neurofuzzy para inferenciar a composição em um processo de destilação. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química). Universidade Federal de Alagoas, Maceió. 2011.
• [5] SMITH, C. A. E CORRIPIO, A. Princípios e prática de controle automático de processo. 3ª Edição, Editora Gen e LTC, 2008.

Como citar:

BRANDÃO, W. Y. A.; PEDRO, M. S.; MARIZ, P. R. A.; ROJAS, L. O. A.; MORAIS JÚNIOR, A. A.; "USO DE OBSERVADORES DE ESTADO USANDO FILTRO DE KALMAN ESTENDIDO PARA INFERÊNCIA E CONTROLE DE TEMPERATURA EM UM TANQUE COM SISTEMA DE AQUECIMENTO", p-1110-1115. In: Anais do XII Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Científica [=Blucher Chemical Engineering Proceedings, v. 1, n.4]. ISSN Impresso: 2446-8711. São Paulo: Blucher, 2017.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeqic2017-203