Metamodel-based numerical techniques for self-optimizing control.
| Ano de defesa: | 2020 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
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| 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. |
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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 |
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