Modelagem e controle digital do nível de líquido de uma planta piloto, utilizando o algoritmo da colônia de vagalumes

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i9.18166

Palavras-chave:

Algoritmos bioinspirados; Controle; Otimização; Planta piloto.

Resumo

O controle de processos é de suma importância para a indústria, tanto pela segurança dos funcionários quanto pelo lado econômico. Através dele é possível aumentar a qualidade do produto final e reduzir custos. Existem diversas maneiras de realizar o controle, uma delas é através dos métodos de otimização e algoritmos bioinspirados, como o algoritmo da colônia de vagalumes. Tais métodos minimizam o erro entre o sinal de saída da variável controlada e o setpoint (valor desejado). Este trabalho tem como objetivo realizar e avaliar a eficiência da modelagem e do controle digital do nível de líquido de uma planta piloto utilizando o algoritmo da colônia de vagalumes. Os resultados foram obtidos por meio de simulações realizadas no software Scilab e experimentos em uma planta piloto. Os resultados indicaram que para esse tipo de sistema, o algoritmo da colônia de vagalumes obteve controladores PI de alta eficiência, conciliando robustez, performance e nenhum overshoot (desvio máximo da variável controlada em relação ao valor do setpoint).

Biografia do Autor

Davi Leonardo de Souza, Universidade Federal do Triângulo Mineiro

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Referências

Al-Thanoon, N. A., Qasim, O. S., & Algamal, Z. Y. (2018). Tuning parameter estimation in SCAD-support vector machine using firefly algorithm with application in gene selection and cancer classification. Computers in Biology and Medicine. 103, 262-268.

Araújo, A. P. (2015). Sintonia de Controladores de um Sistema Não-Linear com Aplicações na Indústria Petroquímica. [Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Mecatrônica]. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal.

Bequette, B. W. (2003). Process Control. Modeling, Design, and Simulation. Prentice Hall.

Castrucci, P. L., Bittar, A., & Sales, R. M. (2011). Controle Automático. Ed. LTC.

CBIE. (2019). Como funciona a destilação do petróleo? https://cbie.com.br/artigos/como-funciona-a-destilacao-do-petroleo/

CIN-UFPE. (2016). Conversão Digital Analógico e Analógico Digital. https://www.cin.ufpe.br/~es238/arquivos/aulas/aula17_conversores_adda.pdf.

Correa, V. (2019). Projeto de Controlador PID Cascata em planta piloto, utilizando algoritmo de otimização Bio-inspirado. [Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Química]. Universidade Federal do Triângulo Mineiro. Uberaba.

ENE-UNB. (2020). Sistemas Analógicos e Digitais. http://www.ene.unb.br/henrique/CDig/introdução.pdf.

FEIS-UNESP. (2013). Controle Digital. https://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/lpc1672/controle-digital.pdf

Fonseca, P. (2018). Projeto e análise de controlador PI digital para o nível de líquido em uma planta piloto. [Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia Química]. Universidade Federal do Triângulo Mineiro. Uberaba.

Frankin, G. F, Workman, M. L., & Powell, D. (1997). Digital Control of Dynamic Systems. USA: Addison-Wesley Longman Publishing Co.

Goodwin, G. C., Graebe, S. F., & Salgado, M. E. (2001). Control System Design. Prentice-Hall.

Mohanty, D. K. (2015). Application of firefly algorithm for design optimization of a shell and tube heat exchanger from economic point of view. International

Journal of Thermal Sciences. 102, 228-238.

Mundo Educação. (s.d.). Amônia Artificial. https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/amonia-artificial.htm

Oficina Brasil. (2017). Sinais Analógicos e Digitais de um Sistema Embarcado: Visão Geral e Análise dos Sistemas Automotivos. https://www.oficinabrasil.com.br/noticia/tecnicas/sinais-analogicos-e-digitais-de-um-sistema-embarcado-visao-geral-e-analise-dos-sistemas-automotivos.

Ogata, K. (2010). Engenharia de controle moderno. Pearson Prentice Hall.

Pereira, A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. UFSM.

Seborg, D. E., Edgar, T. F., Mellichamp, D. A., & Doyle, F. J. (2011). Process dynamics and control. John Wiley and Sons.

Smith, C. A., & Corripio, A. B. (2008). Princípios e Práticas do Controle Automático de Processos, Ed. LTC.

Yang, X. S. (2010). Engineering Optimization: An Introduction With Metaheuristic Applications. John Wiley and Sons.

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Publicado

01/08/2021

Como Citar

ALMEIDA, Y. A.; RODRIGUES, D. B.; SOUZA, D. L. de. Modelagem e controle digital do nível de líquido de uma planta piloto, utilizando o algoritmo da colônia de vagalumes. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 9, p. e50510918166, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i9.18166. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/18166. Acesso em: 2 jul. 2024.

Edição

Seção

Engenharias