Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: ALVES, Victor Manuel Cunha. lattes
Orientador(a): ARAÚJO, Antônio Carlos Brandão de. lattes
Banca de defesa: SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da. lattes, SILVA, Sidinei Kleber da. lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/12838
Resumo: A tecnologia de controle auto-otimizante (Self-optimizing control) é um campo de estudo bem-conhecido da grande área de seleção de estruturas de controle, tendo uma robusta fundamentação matemática. Com o auxílio de simuladores de processo comerciais e pacotes numéricos, a modelagem de processos tornou-se uma tarefa mais fácil. Entretanto, abordar sistemas complexos ainda é uma tarefa tediosa, ou até mesmo impraticável, mesmo com as ferramentas inovadoras supracitadas. Modelos substitutos, também chamados metamodelos, podem ser usados para substituir parcial ou totalmente os modelos originais, para fins de predição e otimização, reduzindo a complexidade da avaliação de processos de larga escala e altamente não-lineares. Este trabalho tem como objetivo a aplicação de técnicas recentes de control auto-otimzante à superficies de resposta (metamodelos) utilizando o kriging como técnica de contrução dos metamodelos. Um procedimento para aplicação de controle auto-otimizante à modelos substituos é descrito em detalhes, junto com como a otimização pode ser efetuada. Estudos de caso conhecidos da literatura tiveram metamodelos construídos e estes foram analisados para gerar, utilizando as técnicas citadas, estruturas de controle ótimas que minimizam a pior-perda, e os mesmos resultados foram encontrados se comparados com a implementação utilizando os modelos originais de autores anteriores. Os resultados indicam a eficácia dos modelos substitutos quando aplicados ao design de estruturas de controle auto-otimizantes, simplificando toda a metodologia.
id UFCG_b3a6b1756657e5a2e367a15c707a71de
oai_identifier_str oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/12838
network_acronym_str UFCG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository_id_str
spelling ARAÚJO, Antônio Carlos Brandão de.ARAÚJO, A. C. B.http://lattes.cnpq.br/7308979392690336SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da.Bispo, H.http://lattes.cnpq.br/0710351695395057SILVA, Sidinei Kleber da.SILVA, S. K.http://lattes.cnpq.br/5547282697972001ALVES, V. M. C.http://lattes.cnpq.br/3152579906439281ALVES, Victor Manuel Cunha.A tecnologia de controle auto-otimizante (Self-optimizing control) é um campo de estudo bem-conhecido da grande área de seleção de estruturas de controle, tendo uma robusta fundamentação matemática. Com o auxílio de simuladores de processo comerciais e pacotes numéricos, a modelagem de processos tornou-se uma tarefa mais fácil. Entretanto, abordar sistemas complexos ainda é uma tarefa tediosa, ou até mesmo impraticável, mesmo com as ferramentas inovadoras supracitadas. Modelos substitutos, também chamados metamodelos, podem ser usados para substituir parcial ou totalmente os modelos originais, para fins de predição e otimização, reduzindo a complexidade da avaliação de processos de larga escala e altamente não-lineares. Este trabalho tem como objetivo a aplicação de técnicas recentes de control auto-otimzante à superficies de resposta (metamodelos) utilizando o kriging como técnica de contrução dos metamodelos. Um procedimento para aplicação de controle auto-otimizante à modelos substituos é descrito em detalhes, junto com como a otimização pode ser efetuada. Estudos de caso conhecidos da literatura tiveram metamodelos construídos e estes foram analisados para gerar, utilizando as técnicas citadas, estruturas de controle ótimas que minimizam a pior-perda, e os mesmos resultados foram encontrados se comparados com a implementação utilizando os modelos originais de autores anteriores. Os resultados indicam a eficácia dos modelos substitutos quando aplicados ao design de estruturas de controle auto-otimizantes, simplificando toda a metodologia.Self-optimizing control technologies are a well-known study field of control structure design, having a robust mathematical background. With the aid of commercial process simulators and numerical packages, process modelling became an easier task. However, dealing with extremely large and complex systems still is a tedious task, and sometimes notm feasible, even with these innovative tools. Surrogate models, also called metamodels, can be used to substitute partially or totally the original mathematical models for prediction and optimization purposes, reducing the complexity of evaluating large-scale and highly non-linear processes. This work aims at applying recent self-optimizing control techniques to surface responses of processes using kriging method as reduced model builder. A procedure to apply Self-Optimizing control to surrogate responses was described in detail, together with how the optimization can be done. Well-known case studies had their surface responses successfully built and analyzed to generate using the techniques cited, the optimal selection of controlled variables that minimizes the worst-case loss, and the same results were found when compared with the implementation in the original models from previous authors. The results indicate the effectiveness of the reduced models when applied to design self-optimizing control structures, simplifying the task.Submitted by Dilene Paulo (dilene.fatima@ufcg.edu.br) on 2020-05-15T17:05:18Z No. of bitstreams: 1 VICTOR MANUEL CUNHA ALVES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2020..pdf: 1688269 bytes, checksum: 31ddedb415d8cec8ebdc545d73826ac9 (MD5)Made available in DSpace on 2020-05-15T17:05:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VICTOR MANUEL CUNHA ALVES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2020..pdf: 1688269 bytes, checksum: 31ddedb415d8cec8ebdc545d73826ac9 (MD5) Previous issue date: 2020-04-23Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenhariaQuímicaControle Auto-OtimizanteModelos SubstitutosKrigingMétodo Exato LocalMétodo do EspaçoSelf-optimizing controlSubstitute ModelsExact Local MethodSpace MethodMetamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.2020-04-232020-05-15T17:05:18Z2020-05-152020-05-15T17:05:18Zhttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/12838ALVES, Victor Manuel Cunha.Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control. 2020. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2020.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTVICTOR MANUEL CUNHA ALVES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2020..pdf.txtVICTOR MANUEL CUNHA ALVES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2020..pdf.txttext/plain134251https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/12838/3/VICTOR+MANUEL+CUNHA+ALVES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEQ%29+2020..pdf.txt27a909dcacbcd03a2ebbc3251f101b70MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/12838/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALVICTOR MANUEL CUNHA ALVES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2020..pdfVICTOR MANUEL CUNHA ALVES - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2020..pdfapplication/pdf1688269https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/12838/1/VICTOR+MANUEL+CUNHA+ALVES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEQ%29+2020..pdf31ddedb415d8cec8ebdc545d73826ac9MD51riufcg/128382025-07-24 06:05:39.753oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T09:05:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
title Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
spellingShingle Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
ALVES, Victor Manuel Cunha.
Engenharia
Química
Controle Auto-Otimizante
Modelos Substitutos
Kriging
Método Exato Local
Método do Espaço
Self-optimizing control
Substitute Models
Exact Local Method
Space Method
title_short Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
title_full Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
title_fullStr Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
title_full_unstemmed Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
title_sort Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
author ALVES, Victor Manuel Cunha.
author_facet ALVES, Victor Manuel Cunha.
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv ARAÚJO, Antônio Carlos Brandão de.
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv ARAÚJO, A. C. B.
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7308979392690336
dc.contributor.referee1.fl_str_mv SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da.
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv Bispo, H.
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0710351695395057
dc.contributor.referee2.fl_str_mv SILVA, Sidinei Kleber da.
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv SILVA, S. K.
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5547282697972001
dc.contributor.authorID.fl_str_mv ALVES, V. M. C.
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3152579906439281
dc.contributor.author.fl_str_mv ALVES, Victor Manuel Cunha.
contributor_str_mv ARAÚJO, Antônio Carlos Brandão de.
SILVA JÚNIOR, Heleno Bispo da.
SILVA, Sidinei Kleber da.
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Engenharia
Química
topic Engenharia
Química
Controle Auto-Otimizante
Modelos Substitutos
Kriging
Método Exato Local
Método do Espaço
Self-optimizing control
Substitute Models
Exact Local Method
Space Method
dc.subject.por.fl_str_mv Controle Auto-Otimizante
Modelos Substitutos
Kriging
Método Exato Local
Método do Espaço
Self-optimizing control
Substitute Models
Exact Local Method
Space Method
description A tecnologia de controle auto-otimizante (Self-optimizing control) é um campo de estudo bem-conhecido da grande área de seleção de estruturas de controle, tendo uma robusta fundamentação matemática. Com o auxílio de simuladores de processo comerciais e pacotes numéricos, a modelagem de processos tornou-se uma tarefa mais fácil. Entretanto, abordar sistemas complexos ainda é uma tarefa tediosa, ou até mesmo impraticável, mesmo com as ferramentas inovadoras supracitadas. Modelos substitutos, também chamados metamodelos, podem ser usados para substituir parcial ou totalmente os modelos originais, para fins de predição e otimização, reduzindo a complexidade da avaliação de processos de larga escala e altamente não-lineares. Este trabalho tem como objetivo a aplicação de técnicas recentes de control auto-otimzante à superficies de resposta (metamodelos) utilizando o kriging como técnica de contrução dos metamodelos. Um procedimento para aplicação de controle auto-otimizante à modelos substituos é descrito em detalhes, junto com como a otimização pode ser efetuada. Estudos de caso conhecidos da literatura tiveram metamodelos construídos e estes foram analisados para gerar, utilizando as técnicas citadas, estruturas de controle ótimas que minimizam a pior-perda, e os mesmos resultados foram encontrados se comparados com a implementação utilizando os modelos originais de autores anteriores. Os resultados indicam a eficácia dos modelos substitutos quando aplicados ao design de estruturas de controle auto-otimizantes, simplificando toda a metodologia.
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020-04-23
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-05-15T17:05:18Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-05-15
2020-05-15T17:05:18Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/12838
dc.identifier.citation.fl_str_mv ALVES, Victor Manuel Cunha.Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control. 2020. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2020.
url https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/12838
identifier_str_mv ALVES, Victor Manuel Cunha.Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control. 2020. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2020.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.publisher.program.fl_str_mv PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFCG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
instname_str Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron_str UFCG
institution UFCG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
bitstream.url.fl_str_mv https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/12838/3/VICTOR+MANUEL+CUNHA+ALVES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEQ%29+2020..pdf.txt
https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/12838/2/license.txt
https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/12838/1/VICTOR+MANUEL+CUNHA+ALVES+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGEQ%29+2020..pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 27a909dcacbcd03a2ebbc3251f101b70
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
31ddedb415d8cec8ebdc545d73826ac9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br
_version_ 1863363473585471488