Controle preditivo generalizado aplicado a um processo de dessalinização por osmose reversa

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Carvalho, Talita Otoni Gonçalves de
Orientador(a): Torrico, Bismark Claure
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Link de acesso: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79029
Resumo: Considering the possible scarcity of potable water in the future, the Reverse Osmosis process appears as a promising solution capable of transforming salt water into potable water. This study presents the tuning and implementation of a generalized predictive controller to control and simulate a reverse osmosis desalination plant. The strategy proposes controlling the flow and conductivity of the water produced in the process by manipulating the pressure and pH of the system's feed water, being compared to a conventional proportional-integral-derivative controller. As simulation results, the proposed GPC presented better performance indices regarding the absolute error integral for 9 scenarios and equivalent for 2 of the 16 evaluated. As for the total variation of the control signal, another performance index, the GPC controller studied was better in 6 scenarios and equivalent in 2 of the 16 scenarios analyzed. It is concluded that the results showed that the proposed structure presents a faster disturbance rejection both in the flux and in the conductivity mesh and better performance indices for most of the analyzed steps.
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spelling Carvalho, Talita Otoni Gonçalves deTorrico, Bismark Claure2024-12-02T13:18:56Z2024-12-02T13:18:56Z2023CARVALHO, Talita Otoni Gonçalves de. Controle preditivo generalizado aplicado a um processo de dessalinização por osmose reversa. 2023. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79029Considering the possible scarcity of potable water in the future, the Reverse Osmosis process appears as a promising solution capable of transforming salt water into potable water. This study presents the tuning and implementation of a generalized predictive controller to control and simulate a reverse osmosis desalination plant. The strategy proposes controlling the flow and conductivity of the water produced in the process by manipulating the pressure and pH of the system's feed water, being compared to a conventional proportional-integral-derivative controller. As simulation results, the proposed GPC presented better performance indices regarding the absolute error integral for 9 scenarios and equivalent for 2 of the 16 evaluated. As for the total variation of the control signal, another performance index, the GPC controller studied was better in 6 scenarios and equivalent in 2 of the 16 scenarios analyzed. It is concluded that the results showed that the proposed structure presents a faster disturbance rejection both in the flux and in the conductivity mesh and better performance indices for most of the analyzed steps.Considerando a possível escassez de água potável no futuro, o processo de Osmose Reversa, surge como uma solução promissora capaz de transformar a água salgada em água potável. Este estudo apresenta a sintonia e a implementação de um controlador preditivo generalizado para controle e simulação de uma planta de dessalinização por Osmose Reversa. A estratégia propõe o controle do fluxo e da condutividade da água produzida no processo através da manipulação da pressão e do pH da água de alimentação do sistema, sendo comparado a um controlador proporcional-integral-derivativo convencional. Como resultados de simulações, o GPC proposto apresentou melhores índices de desempenho quanto à integral do erro absoluto para 9 cenários e equivalente para 2 dos 16 avaliados. Quanto à variação total do sinal de controle, outro índice de desempenho, o controlador GPC estudado foi melhor em 6 cenários e equivalente em 2 dos 16 cenários analisados. Conclui-se que os resultados mostraram que a estrutura proposta apresenta uma rejeição de perturbação mais rápida tanto na malha de fluxo quanto na malha de condutividade e melhores índices de desempenho para a maioria das etapas analisadas.Controle preditivo generalizado aplicado a um processo de dessalinização por osmose reversainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOsmose ReversaDessalinizaçãoControle preditivo baseado em modeloControle preditivo generalizadoÍndice de robustezReverse osmosisDesalinationModel predictive controlGeneralized predictive controlRobustness indexCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFChttp://lattes.cnpq.br/8855457389909451https://orcid.org/0000-0001-8972-3974http://lattes.cnpq.br/30210781424489852024LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/79029/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINAL2023_dis_togcarvalho.pdf2023_dis_togcarvalho.pdfapplication/pdf1075341http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/79029/3/2023_dis_togcarvalho.pdf831ff4702d0a41615f84c092a5819882MD53riufc/790292024-12-02 10:20:44.207oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-12-02T13:20:44Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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