Browsing by Author "Ferreira, Ricardo Jorge Felizardo"
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- Controlo de temperatura num permutador de calor de tubos concêntricos : uma abordagem clássica vs uma abordagem preditivaPublication . Ferreira, Ricardo Jorge Felizardo; Costa, Sérgio J.; Igreja, José M.O avanço tecnológico realizado na indústria química tem levado a processos cada vez mais complexos, com múltiplas variáveis a controlar e restrições processuais a impor em cada processo. Outra necessidade que a indústria tem passa pelo aumento da eficiência dos processos, reduzindo os custos associados a mesma. Dada a grande competitividade no meio, a comunidade científica e industrial começou a explorar profundamente o controlo de processos, de maneira a criar sistemas de controlo mais avançados, capaz de lidar com as exigências processuais. Nisto surge então o controlo preditivo baseado em modelos matemáticos, denominado por MPC, em que este tipo de controlo engloba diversas classes de controladores que utilizam algoritmos de predição e modelos matemáticos próprios de cada sistema, o que permite que o processo opere perto dos valores máximos das restrições processuais, de maneira eficiente e segura. Como descrito na literatura, o MPC apresenta grande sucesso em sistemas lineares com restrições dada a capacidade do mesmo de reduzir o problema de otimização a um problema de programação quadrática. Com esta capacidade, torna-se mais fácil a sua resolução e implementação, como será apresentado neste trabalho. Como consegue lidar com sistemas multivariáveis, fica igualmente mais flexível e mais robusto que o controlo clássico, algo que também será abordado neste trabalho. No presente trabalho, aplicou-se uma das técnicas de controlo preditivo a um equipamento que é comum a indústria química, um permutador de calor de tubos concêntricos. Além da aplicação destas técnicas, aplicaram-se também técnicas de controlo clássico e compararam-se os dois tipos de controlo. A aplicação dos dois tipos de controlo foi feita através de simulação e implementação num sistema real. A necessidade do modelo matemático do permutador de calor levou a necessidade de um estudo aprofundado aos problemas de transferência de calor, bem como os modelos gerais dos vários permutadores de calor. Uma outra técnica desenvolvida neste trabalho é a capacidade de ligar um computador de uso pessoal a uma instalação de escala laboratorial, com resultados positivos após a implementação.