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Title: Controle preditivo em rede aplicado a um trocador de calor casco-tubos.
Other Titles: Predictive network control applied to an exchanger shell-and-tubes.
???metadata.dc.creator???: SILVA, Moacy Pereira da.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: BARROS, Péricles Rezende.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: ROCHA NETO, José Sérgio da.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SOUZA, Benemar Alencar de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: BRITO, Romildo Pereira.
Keywords: Sistemas de controle;Controle preditivo em rede;Trocador de calor casco-tubos;Modelagem e simulação;Predições de controle;Exchanger shell-and-tubes;Control system;Predictive Network Control
Issue Date: 15-Oct-2010
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SILVA, Moacy Pereira da. Controle preditivo em rede aplicado a um trocador de calor casco-tubos. 2010. 110f. Dissertação de Mestrado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba Brasil, 2010.
???metadata.dc.description.resumo???: A utilização de redes de comunicação compartilhadas em sistemas de controle traz um série de vantagens em relação à operação destes sistemas. As principais vantagens são: aumento na flexibilidade, escalabilidade do sistema, facilidade de instalação e redução do número de cabos. Como desvantagens pode-se citar a inserção de atrasos, latência de comunicação, perdas de pacotes e segurança da informação. Em relação aos sistemas de controle clássicos, as desvantagens apresentadas trazem sérias implicações no funcionamento destes sistemas, de forma que condições de instabilidade podem ser alcançadas caso tais impactos não sejam mitigados.Neste trabalho são apresentadas as atividades relacionadas à modelagem, simulação e controle em rede de um trocador de calor casco-tubos utilizando uma estratégia denominada Controle Preditivo em Rede. Na etapa de modelagem são obtidas as equações dinâmicas de um trocador de calor casco-tubos considerando as temperaturas de saída dos tubos e do casco. As equações dinâmicas obtidas são funções de diversas variáveis, entre elas a diferença logarítmica média de temperaturas. Em seguida disto o modelo é linearizado e conseqüentemente a representação em espaço de estados do processo foi obtida para posterior utilização no controlador preditivo que é baseado em modelo.Na etapa de simulação ambos os modelos não-linear e linear foram simulados e apenas este último foi interligado ao controlador preditivo. A partir da arquitetura de Controle Preditivo em Rede foram avaliados os impactos que atrasos de comunicação existentes nas malhas controlador atuado e sensor-controlador causam em um sistema de controle em rede. A partir do simulador é possível interligar o controlador e o modelo da planta, considerando ou não a existência de uma rede de comunicação compartilhada. Os resultados obtidos comprovam a alteração na dinâmica do sistema quando considera-se os atrasos inseridos pela rede de comunicação.
Abstract: The use of shared communication networks in control systems brings a number of advantages over the operation of these systems. The main advantages are: increased flexibility,systemscalability,easeof installationand reduced thenumberofcables. As disadvantages we can mention the insertion of delays, communication latency, packet loss and information security . Regarding to classical control systems, the disadvantages presented has serious implications on the functioning of these systems, so that instability conditions can be achieved if such impacts are not mitigated. This work presents the activities related to modeling, simulation and networked control of a heat exchanger shell-and-tubes using a strategy called Networked Predictive Control. In the modeling stage is obtained the dynamic equations of a heat exchanger shell-and-tubes, considering the out put temperature tubes and shell. The dynamic equations obtained are functions of several variables, including the logarithmic mean temperature difference. The model is linearized and therefore the state space representation of the process was obtained for later use in the model predictive controller. During the simulation fase, both models linear and nonlinear has been simulated and latter was connected to the predictive controller. By the architecture of Networked Predictive Control, was evaluated the impacts that communication delays existing in the meshes controller-actuator and sensor-controller, cause in a networked control system. From the simulator is possible to interconnect the controller and model plant, considering or not the existence of a delalys in shared networks. The results shows the change in the dynamics of the system when is considered delays inserted by the communication network.
Keywords: Sistemas de controle
Controle preditivo em rede
Trocador de calor casco-tubos
Modelagem e simulação
Predições de controle
Exchanger shell-and-tubes
Control system
Predictive Network Control
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3255
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica.

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