Uso de um algoritmo SQP na otimização de processos químicos contínuos em tempo real. - Gouvêa, Míriam Tvrzská de (1997)
A principal motivação desta tese é mostrar o que é necessário para se resolver o problema de otimização em tempo real (RTQ) de processos químicos contínuos. Como exemplo, tomamos o problema de maximização da produção de GLP nas unidades FCC. São mostradas as abordagens de otimização em uma e duas camadas, as quais podem ser entendidas num contexto mais amplo como problemas da PNL. A primeira resolve os problemas de controle e otimização do processo separadamente enquanto que na última solução para os dois é obtida simultaneamente. Para ambas as estratégias urge que um algoritmo confiável de resolução da PNL e bons modelos de processo estejam disponíveis. Diversos resultados de simulação são mostrados indicando o procedimento requerido para a resolução do RTO. O papel do engenheiro na confecção de hipóteses é ressaltado. Finalmente, a estratégia deve ser adequadamente sintonizada de forma que a estabilidade e o desempenho da malha fechada sejam asseverados durantetoda a operação da planta. O método SQP é tido como o melhor para a resolução de problemas da PNL pelo menos para problemas de pequeno e médio porte. Apesar disso, inúmeras dificuldades durante a resolução podem surgir, as quais são discutidas com pormenores. Ainda, um novo algoritmo SQP é apresentado que segue a mais recente tendência da literatura em se trabalhar com problemas da PQ não convexos. Inconsistências nos problemas da PQ são analisadas e umnovo tratamento é proposto. Contribuições também são feitas no tocante à caracterização das soluções estacionárias dos problemas da PQ através da condição de (KKT). O novo tratamento possibilita a identificação de variados problemas como a existência de redundância na descrição das restrições, a ocorrência de problemas da PQ não finitos ou inviáveis ou que tenham acentuadas características de não convexidade. O novo algoritmo é testado para vários exemplos padrão da área de programação matemática ) que mostram um desempenho superior do algoritmo em relação a outros códigos da literatura. Inobstante as inúmeras contribuições, a pesquisa pode ser continuada em várias áreas: estudar o efeito de distúrbios na estratégia de otimização adotada e desenvolver regras de sintonia robusta que possam ser facilmente aplicáveis; estender o algoritmo elaborado para sistemas de grande porte e melhor caracterizar a busca unidimensional; e, finalmente, estender os estudos paraa integração de processos, área de pesquisa esta, ainda incipiente.